【C++】STL 容器 - set 集合容器 ④ ( 设置 set 集合容器的排序规则 | 默认的 set 集合容器 - 从小到大排列 | 设置容器从大到小排列 | 使用仿函数自定义集合排序规则 )

韩曙亮

发布于 2023-12-29 09:57:40

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发布于 2023-12-29 09:57:40

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文章目录

一、设置 set 集合容器的排序规则
- 1、默认的 set 集合容器 - 从小到大排列
- 2、设置 set 集合容器从大到小排列
二、使用仿函数自定义 set 集合容器排序规则
- 1、仿函数概念
- 2、使用仿函数实现 set 集合容器排序规则

一、设置 set 集合容器的排序规则

1、默认的 set 集合容器 - 从小到大排列

set 集合容器底层由红黑二叉树数据结构实现 , 默认元素从小到大排序 ;

使用 set<int, less<int>> 和 set<int> 定义的集合容器是一样的 ;

less 是一个结构体 , 结构体中定义了一个 operator() 函数 , 这是一个比较函数 , 对两个值进行了比较 , 该结构体原型如下 :

// STRUCT TEMPLATE less
template <class _Ty = void>
struct less {
    _CXX17_DEPRECATE_ADAPTOR_TYPEDEFS typedef _Ty _FIRST_ARGUMENT_TYPE_NAME;
    _CXX17_DEPRECATE_ADAPTOR_TYPEDEFS typedef _Ty _SECOND_ARGUMENT_TYPE_NAME;
    _CXX17_DEPRECATE_ADAPTOR_TYPEDEFS typedef bool _RESULT_TYPE_NAME;

    _NODISCARD constexpr bool operator()(const _Ty& _Left, const _Ty& _Right) const {
        return _Left < _Right;
    }
};

下面的 2 个集合容器 , 一个是默认的集合容器 , 一个是手动定义的元素从小到大排列的容器 ;

	set<int> se{ 9, 5, 2, 7 };
	set<int, less<int>> se2{ 9, 5, 2, 7 };

代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;
#include "set"

// 声明遍历打印 set 集合容器的函数
void printS(set<int>& se);

int main() {

	// set 集合容器
	// 初始化列表中的顺序会自动排序
	set<int> se{ 9, 5, 2, 7 };
	set<int, less<int>> se2{ 9, 5, 2, 7 };

	// 打印 set 集合容器
	printS(se);
	printS(se2);

	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");

	return 0;
};

// 遍历打印 set 集合容器元素
void printS(set<int>& se) {
	// 遍历 set 集合容器
	for (set<int>::iterator it = se.begin(); it != se.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	// 回车换行
	cout << endl;
}

执行结果 :

2 5 7 9 2 5 7 9 Press any key to continue . . .

2、设置 set 集合容器从大到小排列

在 C++ 语言的 STL 标准模板库中 , set 容器默认是按照升序从小到大排序的 ;

如果要设置自定义排序规则 , 可以通过传递一个比较函数或函数对象来指定排序方式 , 该比较函数设置在 <> 中 , 使用逗号与元素类型隔开 ;

使用如下方式 , 定义的 set 集合 , 其元素的排列是从大道小进行排列的 ;

set<int, greater<int>> se;

上述 greater 结构体原型如下 :

// STRUCT TEMPLATE greater
template <class _Ty = void>
struct greater {
    _CXX17_DEPRECATE_ADAPTOR_TYPEDEFS typedef _Ty _FIRST_ARGUMENT_TYPE_NAME;
    _CXX17_DEPRECATE_ADAPTOR_TYPEDEFS typedef _Ty _SECOND_ARGUMENT_TYPE_NAME;
    _CXX17_DEPRECATE_ADAPTOR_TYPEDEFS typedef bool _RESULT_TYPE_NAME;

    _NODISCARD constexpr bool operator()(const _Ty& _Left, const _Ty& _Right) const {
        return _Left > _Right;
    }
};

完整代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;
#include "set"

// 声明遍历打印 set 集合容器的函数
void printS(set<int>& se);
void printS2(set<int, greater<int>>& se);

int main() {

	// set 集合容器
	// 初始化列表中的顺序会自动排序
	set<int> se{ 9, 5, 2, 7 };
	set<int, less<int>> se2{ 9, 5, 2, 7 };
	set<int, greater<int>> se3{ 9, 5, 2, 7 };

	// 打印 set 集合容器
	printS(se);
	printS(se2);
	printS2(se3);

	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");

	return 0;
};

// 遍历打印 set 集合容器元素
void printS(set<int>& se) {
	// 遍历 set 集合容器
	for (set<int>::iterator it = se.begin(); it != se.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	// 回车换行
	cout << endl;
}

// 遍历打印 set 集合容器元素
void printS2(set<int, greater<int>>& se) {
	// 遍历 set 集合容器
	for (set<int>::iterator it = se.begin(); it != se.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	// 回车换行
	cout << endl;
}

执行结果 :

2 5 7 9 2 5 7 9 9 7 5 2 Press any key to continue . . .

二、使用仿函数自定义 set 集合容器排序规则

1、仿函数概念

使用仿函数为 set 集合容器定义元素排序规则 ;

仿函数 functor 是一个在许多编程语言中都存在的概念 , 它通常指一个对象 , 该对象能像函数那样被调用 ; 具体来说 , 仿函数是一个类 , 该类重载了operator() 函数 , 使其可以像函数那样被调用 , 这种类通常被称为仿函数类或函数对象 ;

在 C++ 语言中 , 仿函数可以用来实现高阶函数 , 即接受函数作为参数或返回函数的函数 ; 例如 : C++ 标准库中的 std::less / std::plus 等都是仿函数类 ;

2、使用仿函数实现 set 集合容器排序规则

在下面的代码中 , 定义了仿函数类 IntCompare , 重载了operator() 函数 , 以便该仿函数可以像函数那样被调用 ;

下面的仿函数实现了 int 类型元素的降序排列 ;

struct IntCompare {
	bool operator()(const int& a, const int& b) const volatile {
		return (a < b);	// 降序排序  
	}
};

在创建 set 集合容器时 , 将仿函数传入类型中 , 即可在排序时自动调用仿函数进行元素排序 ;

set<int, IntCompare> se;

代码示例 :

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "iostream"
using namespace std;
#include "set"

struct IntCompare {
	bool operator()(const int& a, const int& b) const volatile {
		return (a < b);	// 降序排序  
	}
};

int main() {

	// set 集合容器
	// 初始化列表中的顺序会自动排序
	set<int, IntCompare> se;

	// 插入数据
	se.insert(9);
	se.insert(5);
	se.insert(2);
	se.insert(7);

	// 遍历 set 集合容器
	for (set<int, IntCompare>::iterator it = se.begin(); it != se.end(); it++)
	{
		cout << *it << " ";
	}
	// 回车换行
	cout << endl;

	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");

	return 0;
};

执行结果 :

2 5 7 9 Press any key to continue . . .