set
#ifndef __SGI_STL_INTERNAL_SET_H
#define __SGI_STL_INTERNAL_SET_H
#include <concept_checks.h>
__STL_BEGIN_NAMESPACE
#if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32)
#pragma set woff 1174
#pragma set woff 1375
#endif
// Forward declarations of operators < and ==, needed for friend declaration.
template <class _Key, class _Compare __STL_DEPENDENT_DEFAULT_TMPL(less<_Key>),
class _Alloc = __STL_DEFAULT_ALLOCATOR(_Key) >
class set;
template <class _Key, class _Compare, class _Alloc>
inline bool operator==(const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __x,
const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __y);
template <class _Key, class _Compare, class _Alloc>
inline bool operator<(const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __x,
const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __y);
template <class _Key, class _Compare, class _Alloc>
class set {
// requirements:
__STL_CLASS_REQUIRES(_Key, _Assignable);
__STL_CLASS_BINARY_FUNCTION_CHECK(_Compare, bool, _Key, _Key);
public:
// typedefs:
//@ 在set中key就是value, value同时也是key
typedef _Key key_type;
typedef _Key value_type;
//@ 注意:以下key_compare和value_compare使用相同的比较函数
typedef _Compare key_compare;
typedef _Compare value_compare;
private:
//@ set的底层机制是采用RB-Tree数据结构,在<stl_tree.h>实现
typedef _Rb_tree<key_type, value_type,
_Identity<value_type>, key_compare, _Alloc> _Rep_type;
_Rep_type _M_t; // red-black tree representing set
public:
typedef typename _Rep_type::const_pointer pointer;
typedef typename _Rep_type::const_pointer const_pointer;
typedef typename _Rep_type::const_reference reference;
typedef typename _Rep_type::const_reference const_reference;
//@ set的迭代器iterator 定义为RB-Tree的const_iterator,不允许用户通过迭代器修改set的元素值
//@ 因为set的元素有一定次序安排,修改其值会破坏排序规则
typedef typename _Rep_type::const_iterator iterator;
typedef typename _Rep_type::const_iterator const_iterator;
typedef typename _Rep_type::const_reverse_iterator reverse_iterator;
typedef typename _Rep_type::const_reverse_iterator const_reverse_iterator;
typedef typename _Rep_type::size_type size_type;
typedef typename _Rep_type::difference_type difference_type;
typedef typename _Rep_type::allocator_type allocator_type;
// allocation/deallocation
//@ set只能使用RB-tree的insert-unique(),不能使用insert-equal()
//@ 当要插入键值和已经存在的键值相同时,就会被忽略
set() : _M_t(_Compare(), allocator_type()) {}
explicit set(const _Compare& __comp,
const allocator_type& __a = allocator_type())
: _M_t(__comp, __a) {}
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class _InputIterator>
set(_InputIterator __first, _InputIterator __last)
: _M_t(_Compare(), allocator_type())
{ _M_t.insert_unique(__first, __last); }
template <class _InputIterator>
set(_InputIterator __first, _InputIterator __last, const _Compare& __comp,
const allocator_type& __a = allocator_type())
: _M_t(__comp, __a) { _M_t.insert_unique(__first, __last); }
#else
set(const value_type* __first, const value_type* __last)
: _M_t(_Compare(), allocator_type())
{ _M_t.insert_unique(__first, __last); }
set(const value_type* __first,
const value_type* __last, const _Compare& __comp,
const allocator_type& __a = allocator_type())
: _M_t(__comp, __a) { _M_t.insert_unique(__first, __last); }
set(const_iterator __first, const_iterator __last)
: _M_t(_Compare(), allocator_type())
{ _M_t.insert_unique(__first, __last); }
set(const_iterator __first, const_iterator __last, const _Compare& __comp,
const allocator_type& __a = allocator_type())
: _M_t(__comp, __a) { _M_t.insert_unique(__first, __last); }
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
set(const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __x) : _M_t(__x._M_t) {}
set<_Key,_Compare,_Alloc>& operator=(const set<_Key, _Compare, _Alloc>& __x)
{
_M_t = __x._M_t;//@ 调用了底层红黑树的operator=操作函数
return *this;
}
//@ 以下所有的set操作行为,RB-tree都已提供,所以set只要调用即可
//@ 获取分配器类型
allocator_type get_allocator() const { return _M_t.get_allocator(); }
//@ ...
#if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32)
#pragma reset woff 1174
#pragma reset woff 1375
#endif
__STL_END_NAMESPACE
观察器
//@ 返回用于key比较的函数,调用RB-Tree的key_comp()
key_compare key_comp() const { return _M_t.key_comp(); }
//@ 由于set的性质, value和key使用同一个比较函数
value_compare value_comp() const { return _M_t.key_comp(); }
迭代器
//@ 以下是一些set的基本迭代器所指位置
iterator begin() const { return _M_t.begin(); }
iterator end() const { return _M_t.end(); }
reverse_iterator rbegin() const { return _M_t.rbegin(); }
reverse_iterator rend() const { return _M_t.rend(); }
容量
//@ 以下的函数都是调用了RB-Tree的实现,set不必自己定义
bool empty() const { return _M_t.empty(); }
size_type size() const { return _M_t.size(); }
size_type max_size() const { return _M_t.max_size(); }
查找
//@ 查找元素值为x的节点
iterator find(const key_type& __x) const { return _M_t.find(__x); }
//@ 返回指定元素的个数
size_type count(const key_type& __x) const {
return _M_t.find(__x) == _M_t.end() ? 0 : 1;
}
//@ 返回指向首个不小于给定键的元素的迭代器
iterator lower_bound(const key_type& __x) const {
return _M_t.lower_bound(__x);
}
//@ 返回指向首个大于给定键的元素的迭代器
iterator upper_bound(const key_type& __x) const {
return _M_t.upper_bound(__x);
}
pair<iterator,iterator> equal_range(const key_type& __x) const {
return _M_t.equal_range(__x);
}
修改器
//@ 这里调用的swap()函数是专属于RB-Tree的swap(),并不是STL的swap()算法
void swap(set<_Key,_Compare,_Alloc>& __x) { _M_t.swap(__x._M_t); }
// insert/erase
//@ 根据返回值的情况,判断是否插入该元素
//@ pair.second为true则表示已插入该元素
//@ 为false则表示set中已存在与待插入相同的元素, 不会重复插入
pair<iterator,bool> insert(const value_type& __x) {
pair<typename _Rep_type::iterator, bool> __p = _M_t.insert_unique(__x);
return pair<iterator, bool>(__p.first, __p.second);
}
//@ 在指定位置插入元素,但是会先遍历该集合,判断是否存在相同元素
//@ 若不存在才在指定位置插入该元素
iterator insert(iterator __position, const value_type& __x) {
typedef typename _Rep_type::iterator _Rep_iterator;
return _M_t.insert_unique((_Rep_iterator&)__position, __x);
}
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class _InputIterator>
void insert(_InputIterator __first, _InputIterator __last) {
_M_t.insert_unique(__first, __last);
}
#else
void insert(const_iterator __first, const_iterator __last) {
_M_t.insert_unique(__first, __last);
}
void insert(const value_type* __first, const value_type* __last) {
_M_t.insert_unique(__first, __last);
}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
//@ 擦除指定位置的元素
void erase(iterator __position) {
typedef typename _Rep_type::iterator _Rep_iterator;
_M_t.erase((_Rep_iterator&)__position);
}
//@ 擦除元素值为x的节点
size_type erase(const key_type& __x) {
return _M_t.erase(__x);
}
//@ 擦除指定区间的节点
void erase(iterator __first, iterator __last) {
typedef typename _Rep_type::iterator _Rep_iterator;
_M_t.erase((_Rep_iterator&)__first, (_Rep_iterator&)__last);
}
//@ 清除set
void clear() { _M_t.clear(); }
操作符
#ifdef __STL_TEMPLATE_FRIENDS
template <class _K1, class _C1, class _A1>
friend bool operator== (const set<_K1,_C1,_A1>&, const set<_K1,_C1,_A1>&);
template <class _K1, class _C1, class _A1>
friend bool operator< (const set<_K1,_C1,_A1>&, const set<_K1,_C1,_A1>&);
#else /* __STL_TEMPLATE_FRIENDS */
friend bool __STD_QUALIFIER
operator== __STL_NULL_TMPL_ARGS (const set&, const set&);
friend bool __STD_QUALIFIER
operator< __STL_NULL_TMPL_ARGS (const set&, const set&);
#endif /* __STL_TEMPLATE_FRIENDS */
};
template <class _Key, class _Compare, class _Alloc>
inline bool operator==(const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __x,
const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __y) {
return __x._M_t == __y._M_t;
}
template <class _Key, class _Compare, class _Alloc>
inline bool operator<(const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __x,
const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __y) {
return __x._M_t < __y._M_t;
}
#ifdef __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER
template <class _Key, class _Compare, class _Alloc>
inline bool operator!=(const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __x,
const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __y) {
return !(__x == __y);
}
template <class _Key, class _Compare, class _Alloc>
inline bool operator>(const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __x,
const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __y) {
return __y < __x;
}
template <class _Key, class _Compare, class _Alloc>
inline bool operator<=(const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __x,
const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __y) {
return !(__y < __x);
}
template <class _Key, class _Compare, class _Alloc>
inline bool operator>=(const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __x,
const set<_Key,_Compare,_Alloc>& __y) {
return !(__x < __y);
}
template <class _Key, class _Compare, class _Alloc>
inline void swap(set<_Key,_Compare,_Alloc>& __x,
set<_Key,_Compare,_Alloc>& __y) {
__x.swap(__y);
}
#endif /* __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER */
总结
- set 实现基本上是在 RB-Tree 的基础上,把 RB-Tree 作为其底层的实现机制。
- 在 set 容器键值 key 和实值 value 是相同的。
- 在容器里面的元素是根据元素的键值自动排序的,set 的compare 默认情况下是使用
less<Key>
缺省情况下采用递增排序。
- 不能修改 set 容器里面的元素值,所以 set 的迭代器是采用 RB-Tree 的 const_iterator,不允许用户对其进行修改操作。
- set 与 list 拥有相同的某些性质:操作过程中,除了删除元素的迭代器外,其它迭代器不会失效。
- set 内不允许重复元素的存在, 如果插入重复元素,则会忽略插入操作 。