Set & map

戴瑢溱

Index

Set

簡介

Map

簡介

set

自動排序且元素不重複的容器

元素插入時會自動從小到大排好
重複的元素無法被插入
元素一經插入就無法直接修改，若想修改必須先刪除再重新插入

map

自動排序的鍵值對（Key-Value Pair）容器

由 Key 決定排序（預設從小到大）
Key 絕對不能重複，Value 則沒有限制
Key 被保護無法修改，但可以透過迭代器或中括號直接修改對應的 Value

{1, 8, 10, 17, 29}

{{30, aaa}, {50, bbb}, {90, ccc}}

Set

set - 宣告

set<資料型態> 容器名稱;

set<資料型態> 容器名稱 = {};

set<int> s1;          // 裝整數的 set (由小到大)
set<string> s2;       // 裝字串的 set（依字典序由小到大）

set<int> s3 = {30, 10, 50, 20, 40}; // 10, 20, 30, 40, 50
set<int> s4 = {30, 10, 20, 20, 30}; // 10, 20, 30

#include <set>

set - 宣告

// 由小到大 (與預設相同)
set<int, less<int>> s6; 
s6.insert(10);
s6.insert(30);
s6.insert(20);  
// 10, 20, 30

set<資料型態, greater<資料型態>> 容器名稱;

set<資料型態, less<資料型態>> 容器名稱;

// 由大到小
set<int, greater<int>> s5; 
s5.insert(10);
s5.insert(30);
s5.insert(20);  
// 30, 20, 10

set - for 迴圈

set<int> s = {30, 10, 20};

for (auto x : s) {
    cout << x << " "; 
}
// 輸出：10 20 30

for(資料型態(常用auto) 變數 : 容器)

利用 for 迴圈遍歷 set 中的元素 (由小到大)

Set - 函式

s.insert(x)	插入元素 ⁠x⁠	s.begin()	指向第一個元素（最小值）的位置
s.erase(x)	刪除值為 ⁠x⁠ 的元素	s.rbegin()	指向最後一個元素（最大值）的位置
s.size()	回傳元素總數	s.end()	指向最後一個元素的下一個
s.empty ()	檢查 ⁠set⁠ 是否為空	s.count(x)	計算值為 ⁠x⁠ 的數量
s.clear()	清空 ⁠set⁠	s.find(x)	尋找值為 ⁠x⁠ 的元素

Set - 函式

s.insert(x)

x 不存在 : 把 x 放進正確的位置
x 已存在 : 直接忽略這次的插入，容器不會有任何改變

set<int> s;
s.insert(10); // 插入 10
s.insert(30); // 插入 30，自動排在 10 後面
s.insert(20); // 插入 20，自動插在 10 和 30 中間

s.insert(10); // 重複了！set 的大小依然是 3，內部只有 {10, 20, 30}

Set - 函式

s.erase(x)

直接指定想刪除的元素值
回傳值 : 回傳成功刪除的數量. 因為 set 的元素唯一, 所以只會回傳 1（成功刪除）或 0（不存在）.

set<int> s = {10, 20, 30, 40};
s.erase(30); // 刪除30
int num1 = s.erase(20); // 刪除 20，num1 的值為 1
int num2 = s.erase(50); // 找不到 50，num2 的值為 0

Set - 函式

s.size()

回傳元素總數

set<int> s = {1,2,3};
cout << s.size();  // 3

s.insert(4); 
s.insert(5); 
s.insert(6); 

cout << s.size();  // 6

Set - 函式

s.empty()

檢查容器是否為空

set<int> s = {10};
cout << s.empty();  // 0

s.erase(10); 
cout << s.empty(); // 1

Set - 函式

s.clear()

清空 set 中的元素

set<int> s = {10, 20, 30, 40, 50};
cout << s.size() << endl;  // 5
cout <<  s.empty() << endl; // 0

s.clear();

cout << s.size() << endl;  // 0
cout <<  s.empty() << endl; // 1

Set - 函式

s.begin() / s.rbegin() / s.end()

元素內容: [ 10 ] -> [ 20 ] -> [ 30 ] -> [ 虛擬結尾 ]
↑ ↑ ↑
s.begin() s.rbegin() s.end()
(最小值 ) (最大值) (不指向任何元素)

set<int> s = {30, 10, 20};

cout << *s.begin();  // 10
cout << *s.rbegin(); // 30
for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it) {
	cout << *it;  // 10, 20, 30
}
int bug = *s.end(); //不可以！記憶體區段錯誤

Set - 函式

s.count()

計算容器中值為 x 的數量

因為 set 的元素唯一, 所以只會回傳 1或 0.

set<int> s = {10, 20, 30};

int c1 = s.count(20); // 找到了！回傳 1
int c2 = s.count(50); // 找不到！回傳 0

// 檢查是否存在
if (s.count(20)) {
    // 存在時要做的操作 (因為 1 代表 true)
}
if (!s.count(50)) {
    // 不存在時要做的操作 (因為 0 代表 false)
}

Set - 函式

s.find()

尋找值為 x 的元素

x 存在 : 回傳 x 的位置
x 不存在 : 回傳s.end()

set<int> s = {10, 20, 30};
// 成功找到
auto it = s.find(20); 
if (it != s.end()) {
    int val = *it; // 20
}
// 找不到
auto missing_it = s.find(50);
if (missing_it == s.end()) {
    // 找不到！當 set 找不到元素時，會直接回傳 s.end()（虛擬結尾）
}
// 配合 erase() 刪除
auto delete_it = s.find(20);
if (delete_it != s.end()) {
    s.erase(delete_it); // 如果 20 存在就刪除
}

set - 小練習

set<int> s;

s.insert(30);
s.insert(10);
s.insert(20);
s.insert(10);

cout << s.size() << endl;
cout << *s.begin() << endl;
cout << s.count(10) << endl;

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

Map

Map - 宣告

map<Key型態, Value型態> 容器名稱;

map<key型態, value型態> 容器名稱 = {{k1, v1}, {k2, v2}};

map<string, int> m1；
map<string, int> m2 = {
    {"infor", 38},
    {"zsisc", 32},
    {"ckcsc", 38},
    {"cmioc", 32}
};

// 自動排序後的順序：
{"ckcsc", 38},  // ck
{"cmioc", 32},  // cm
{"infor", 38},  // i
{"zsisc", 32}   // z

依照 ASCII 碼順序排列

#include <map>

Map - 宣告

// 由小到大 (與預設相同，只針對 Key 排序)
map<int, string, less<int>> m3;
m3.insert({10, "wawawa"});
m3.insert({30, "cactus"});
m3.insert({20, "shiny"});
// Key 排序為：10, 20, 30

set<key型態, value型態, less<key型態>> 容器名稱;

set<key型態, value型態, less<key型態>> 容器名稱;

// 由大到小 (只針對 Key 排序)
map<int, string, greater<int>> m4;
m4.insert({10, "wawawa"});
m4.insert({30, "cactus"});
m4.insert({20, "shiny"});
// Key 排序為：30, 20, 10

Map - 函式

m.insert(k, v)

k 不存在 : 把 x 放進正確的位置
k 已存在 : 直接忽略這次的插入，容器不會有任何改變

map<string, int> m = {
    {"Math", 95},
    {"Physics", 88},
};
m.insert({"Chemistry", 92});  // 成功插入
m.insert({"Math", 74});  
// 原本就有 Math 了，不執行，Math 的 value 依舊是95

{"Chemistry", 92}
{"Math", 95}  
{"Physics", 88}

Map - 函式

m[key]

修改已存在的 Key
插入不存在的 Key

map<string, int> m = {
    {"Math", 95},
    {"Physics", 88},
};
m["Math"] = 100;  // Math 的 value 改成 100
m["English"] = 85;  // 插入新科目 {"English", 85}
m["Chinese"];  // 插入新的 key，value 預設為0 ({"Chinese", 0})

{"Chinese", 0}
{"English", 85}
{"Math", 100}
{"Physics", 88}

Map - 函式

first / second

it.first 代表 Key
it.second 代表 Value

map<string,int> m;
m={
    {"zsisc",32},
    {"cmioc",32},
    {"ckcsc",38},
    {"infor",38}
};
for (auto it : m) {
        cout << it.first << " " << it.second << endl;
}

ckcsc 38 
cmioc 32 
infor 38 
zsisc 32

Map - 函式

first / second

it->first 代表 Key (唯讀，不可修改)
it->second 代表 Value (可讀寫，可修改)

map<string, int> m = {
    {"Physics", 90},
    {"Chemistry", 85}
};

auto it = m.find("Physics");
 
cout << it->first << "\n";   // 答案：Physics
cout << it->second << "\n";  // 答案：90

it->first = "Biology";    // 錯誤！Key 被 const 保護，強行修改會編譯失敗
it->second = 95;          // 成功！Physics 的分數被改成 95

Map - 小練習

map<string, int> m;

m.insert({"APCS", 4});
m["C++"] = 3;
m.insert({"APCS", 5});
m["Python"]; 

cout << m.size() << endl; 
cout << m["APCS"] << endl; 
cout << m["Python"] << endl; 

if (m.find("Java") != m.end()) {
    cout << "1" << endl;
} else {
    cout << "0" << endl;
}

Map - 小練習

map<string, int> m = {
    {"ZJ", 10},
    {"APCS", 20}
};

auto it = m.find("APCS");
if (it != m.end()) {
    it->second = 30;
}

m.insert({"ZJ", 50});

for (auto it : m) {
    cout << it.first << " " << it.second << endl;
}

APCS 30
ZJ 10

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Map - 宣告

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Map - 小練習

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