集合（set）的原理和實現簡述
阿新 • • 發佈：2019-01-27
本文主要簡述集合的原理和實現，便於快速學習和查閱。
集合的原理
set集合容器實現了紅黑樹（Red-Black Tree）的平衡二叉檢索樹的資料結構，在插入元素時，它會自動調整二叉樹的排列，把該元素放到適當的位置，以確保每個子樹根節點的鍵值大於左子樹所有節點的鍵值，而小於右子樹所有節點的鍵值。
另外，還得確保根節點左子樹的高度與右子樹的高度相等，這樣，二叉樹的高度最小，從而檢索速度最快。
要注意的是，它不會重複插入相同鍵值的元素，而採取忽略處理。如圖是一個典型的紅黑樹。
平衡二叉檢索樹的檢索使用中序遍歷演算法，中序遍歷演算法可將鍵值由小到大遍歷出來，所以，可以理解為平衡二叉檢索樹在插入元素時，就會自動將元素按鍵值由小到大的順序排列。
集合的實現
- 標頭檔案
運用集合時別忘了標頭檔案set。
#include<set>- 定義
建立集合時需要指定元素的型別。
set<Data_Type> name;Data_Type 為集合儲存的資料的型別，name 為集合的名稱。
例如：
set<int> s; // 命名為s的集合儲存整型資料- 元素插入
運用insert()將元素插入集合。
s.insert(Data_Type);Data_Type 型別與宣告集合時的型別相同。
例如：
s.insert(1);預設的比較規則下，是按元素值由小到大插入；如果自己指定了比較規則函式，則按自定義比較規則函式插入。
- 遍歷
begin()和end()兩個方法分別表示集合中第一個和最後一個元素。
set<int>::iterator it; // 定義向前迭代器
for (it = s.begin(); it != s.end(); it++) // 由第一個元素至最後一個元素
cout << *it << endl; // 輸出該值- 反向遍歷
使用反向迭代器reverse_iterator可以反向遍歷集合。需要使用rbegin()和rend()兩個方法，分別給出反向遍歷的開始位置和結束位置。
set<int>::reverse_iterator rit; // 定義反向迭代器 - 元素刪除
刪除的物件可以是某個迭代器位置上的元素、等於某鍵值的元素、一個區間上的元素。
刪除某個元素用erase()。
s.erase(Data_Type);Data_Type 為定義時集合儲存資料的型別。
例如：
s.erase(1);- 清空
運用clear()將集合中元素全部刪除。
s.clear();- 檢索
使用find()方法對集合進行檢索。如果找到該值，就返回該值迭代的位置；否則返回集合最後一個元素後一個位置，即end()。
set<int>::iterator it;
it = s.find(Data_Type);