【C++指南】你真的了解map和set吗？【上】

序列式、关联式容器

序列式容器：前文所讲的STL中的string、vector、list、deque、array、forward_list等容器，我们都称为序列式容器，因为它们的逻辑结构是线性序列的，两个位置存储的值之间⼀般没有紧密的关联关系，⽐如交换⼀下，他依旧是序列式容器。

关联式容器：它是用来存储数据的，其逻辑结构通常是非线性结构，并且两个位置有紧密的联系(如二叉搜索树)，只要交换某两个值的位置，它的存储结构就被破坏了。而关联式容器就包括本章节所接触到的map/set系列以及之后的unordered_map/unordered_set系列。(map和set的底层是依赖红黑树，并且set即是我们前文所讲的key搜索场景，map相对应便是Key/Value场景。

set系列的使用

需要注意的是，本章节小编只截取了set中常用的接口(参数类型做了相应删减)，降低学习成本。如需了解更多的接口访问此网站。

构造及迭代器

set类模板	template<class T,class Compare = less<T>, class Alloc = allocator<T>>
迭代器区间构造	set (InputIterator first, InputIterator last)
拷贝构造	set (const set& x)
initializer_list列表构造	set (initializer_list<T> il)
正向迭代器	iterator begin()
正向迭代器	iterator end()
反向迭代器	reverse_iterator rbegin()
反向迭代器	reverse_iterator rend()

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int main()
{
	//排序 和 去重
	set<int> s;
	s.insert(1);
	s.insert(2);
	s.insert(3);
	s.insert(2);
	s.insert(4);

	set<int>::iterator it = s.begin(); //正向迭代器
	//auto it = s.begin();
	while (it != s.end()) //正向迭代器
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	return 0;
}

有迭代器，那么就支持范围for

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	for (auto& e : s)
	{
		cout << e << " ";
	}

插入一段initializer_list列表值

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set<int> s = { 1,3,1,2,5 };

增删查

由于set是序列式容器，并不支持改的操作，因为一旦改动某个结点的值，那么它的存储结构就被破坏了。

插入	pair<iterator,bool> insert (const T& val)
initializer_list列表插入	void insert (initializer_list<T> il)
迭代器区间插入	void insert (InputIterator first, InputIterator last)
删除某位置的值	iterator erase (const_iterator position)
删除某个值	size_t erase (const T& val)
删除一段迭代器区间的值	iterator erase(const_iterator first, const_iterator last)
查找某值	iterator find (const T& val)

为什么插入接口的返回值是pair<iterator,bool>，不应该是bool吗？且pair又是什么呢？

1. 统一接口：在map系列的容器当中，Key/Value并不像二叉搜索树那样直接封装在树的结构体中，而是封装在pair中，这是因为在查找等情况C++无法做到返回多个值，但通过封装的方式达到返回多个值的目的。
2. 所有关联容器（map、set、unordered_map 等）的插入操作遵循相同的返回值约定，降低学习成本。
3. pair的封装，表示键值对。

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template <class T1, class T2>
struct pair {
    T1 first;   // 第一个值
    T2 second;  // 第二个值
};

为什么erase的返回值是size_t，不应该是bool吗？(插入失败返回0)

• 同样，这里的目的是为了统一接口，因为在multiset中是支持插入相同的数(即支持冗余)，在删除后可能返回多个数的情况，而set中只能存在0和1的情况，做到了两个类的ease使用同一个函数。

在C++11版本后支持initializer_list列表初始化、插入等，将需要插入的值用{}的方式(多参数隐式类型转换)。

multiset

initializer_list列表构造(可冗余)	multiset (initializer_list<T> il)
删除某值（包括所有相等的值）	size_t erase (const T& val)
查找某值(返回迭代器)	iterator find (const T& val)
查找某值(返回个数)	size_t count (const T& val) const

由于multiset是支持冗余的版本，导致了一些接口是和set不相同的，部分如上所示。

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// 相⽐set不同的是，multiset是排序，但是不去重
multiset<int> s = { 4,2,7,2,4,8,4,5,4,9 };

// 相⽐set不同的是，count会返回x的实际个数
cout << s.count(x) << endl;

// 相⽐set不同的是，erase给值时会删除所有的x
s.erase(x);

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两个数组的交集

需要对两个数组采交集，那么可以先使用set容器对数据去重，然后采用同步算法的思想返回交集。

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        vector<int> ret;
        set<int> s1(nums1.begin(),nums1.end());
        set<int> s2(nums2.begin(),nums2.end());
        auto cur1=s1.begin(),cur2=s2.begin();
        while(cur1!=s1.end()&&cur2!=s2.end())
        {
            if(*cur1<*cur2) cur1++;
            else if(*cur1>*cur2) cur2++;
            else
            {
                ret.push_back(*cur1);
                cur1++;
                cur2++;
            }
        }
        return ret;

环形链表II

在还没学习set系列时，我们采用的是快慢指针的思想解决环形链表的问题。

在这里采用的是set实例化出ListNode*结点指针，只有当两个指针的地址相同时会出现环形的问题。

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        set<ListNode*> s;
        ListNode* cur=head;
        while(cur)
        {
            if(s.count(cur)==0)
            {
                s.insert(cur);
            }
            else
                return cur;
            cur=cur->next;
        }
        return nullptr;

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。 原始发表：2025-03-22，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent 删除前往查看接口c++容器mapset