STL中的Set和Map——入门新手篇

STL中的Set和Map

先来看一段网络上的文字描述：

上图是一段关于STL中Set集合的描述，同样的，也近似适合Map的描述。上述文字中，描述了最为重要的特征：

Set和Map，底层调用了红黑树的结构，并且实现的是一种自动平衡二叉搜索树。

• Set

平衡二叉搜索树（Set）

如上图，STL中Set实现的本质是），insert（5），则只会执行第一次的insert操作。后续的插入，并不会执行，因为Set结构的树中无重复元素。

另一个点在于，Set中被插入的键不能被修改，也就是通过迭代器修改键值是不被允许的。因为键值一旦被修改，就意味着树的结构遭到了破坏，而这在最坏的情况意味着：整棵二叉树遭到了破坏，甚至需要重构整棵二叉树。即使在红黑树中，并没有这样的操作。因为红黑树的最为显著的特征为：局部调整。即对于Set而言，其iterator属于const-iterator。

另外一个需要被注意的点在于：

我们使用迭代器来访问容器是一件很平常的事情，上述代码是一段使用极其平常的代码，其作用是遍历Set中所有的元素。注意循环的终止条件是：!=，而不是：<。我们通常习惯了小于的小法：

即：

但这样的写法是错误的。

上述讲述了set的插入和遍历的过程，下面补充一点关于查找的知识点：

     set<int>::iterator ite;
     ite = set1.find();
     if(ite != set1.end())
     {
         cout<<"5 found"<<endl;
     }
     ite = set1.find();
     if(ite == set1.end())
     {
         cout<<"1 not found"<<endl;
     }
     cout<<endl;

可以，如果想查找某一个元素在set中是否存在，使用容器的方法find来查找key，方法find返回的是迭代器，如果找到（即存在这个键），则迭代器不等于set.end()，否则的话，没找到，返回的迭代器等于set.end()。

• Map

下面来看Map，Map的结构形成机理和Set几乎是一模一样的，而Map的结构如下：

"挂件"平衡二叉搜索树（Map）

Map的结构如上图：可见，同Set相比，Map只是多了一个"挂件",也就是常说的Map是由：键—值对构成的。键充当了索引，值则记录了一些其他内容。而对于Set而言，只有键。或许我们用下面这个表来描述更为合适：

键—值对

索引序号	名字
1	张三
2	李四
3	王五

左边的索引号就是键，右边的名字就是值，所以说Map实际上是一种极为普遍简单的概念。这种关系就像字典一样。

而关于Map的其他性质，和Set是极其类似的。比如：没有相同的元素，当然对于Map而言，没有相同的元素是只没有两个元素键相同。执行两个insert，仍然会只有一对键值对存在树中，且第二次执行insert不会修改第一次的值，如下图：

上述代码执行的结果：key=1的节点的value="master"，而非是value="docter";可见，执行两次insert，并不会修改同一个key所对应的value.但这并不意味着，Map中的值不能修改。在下面我们将认识到这一点。

在上述代码中，我们使用了类似于数组的索引方式，试图对key=1的节点进行修改，最终将key=1节点的value值修改为了"dcoter"。下面，我们来看看，通过迭代器的索引方式能否修改value，

上述中，我们使用了迭代器的索引方式，结果节点key=1的value值也被修改为了"docter"。由此可见，调用insert方法并不能修改key所对应的value值。另外，我们仍然要给出在Map中，如何的访问键和值的做法：

可见，在Map中访问key的方式为：iterator->first;访问value的方式为iterator->second。

同样的，"的"王五"修改为"赵六"；但我们不能将索引号3修改为4,（我们只能将3删除，再添加4，这是可以的）。当然是用迭代器访问时，其也只能用!=，而不是<。

我们再来看看，关于Map一个很有意思的事情：

上图中，想表明两个点：

第一：有一行代码为：score["zhao liu"] = 93.5;可见，对于map而言，我们可以使用类似数组的索引方式，但是数组的索引只能是无符号整型索引，但是对于Map而言，则要广泛的多。可以是任意定义了的key的类型。

第二：我们看一下上述代码的运行结果：

前述内容表明：当索引key为整型的时候，Map的输出结果为按key升序输出。很明显，对于key为string类型而言，同样按照ASCII码的升序输出。

关于map的查找和set是类似的，并无什么高明的手段：

     map<string,double>::iterator ite_x;
     ite_x = score.find("zhang san");
     if(ite_x != score.end())
     {
         cout<<"zhang san found"<<endl;
     }
     cout<<endl;

如上图，仍然是通过迭代器的find方法进行查找。需要注意的是：我们在进行查找的时候，查找的一定是键，而不是值,这在set和map中是保持一致的。

而关于map，还有一点关于左值运用和右值运用的知识，如下图：

     score["zhao liu"] = 93.5;
     double zhao_score = score["zhao liu"];
     cout <<"zhao's score:"<<zhao_score<<endl;
     zhao_score = ;
     cout <<"zhao's score:"<<score["zhao liu"]<<endl;
     cout<<endl;

第一行代码是个左值引用，第二行代码为右值引用，即使zhao_score为引用，但是改变zhao_score的值，并不会改变score["zhao liu"]的值。