【KATA练习日记】关于std::set的使用std::set容器是一种按照特定顺序存储的容器。在std::set容器内

0. 前言

今天练习的题目是“Twice linear”, 题目的概述如下：

Consider a sequence u where u is defined as follows:

The number u(0) = 1 is the first one in u.

For each x in u, then y = 2 * x + 1 and z = 3 * x + 1 must be in u too.

There are no other numbers in u.

Ex: u = [1, 3, 4, 7, 9, 10, 13, 15, 19, 21, 22, 27, ...]

1 gives 3 and 4, then 3 gives 7 and 10, 4 gives 9 and 13, then 7 gives 15 and 22 and so on...

Task:

Given parameter n the function dbl_linear (or dblLinear...) returns the element u(n) of the ordered (with <) sequence u (so, there are no duplicates).

Example:

dbl_linear(10) should return 22

Note:

Focus attention on efficiency

由于限制运算时间，这道题最终我卡在了容器内元素的排序和去重这一关。。。

看了下大佬的标准答案，发现他们都使用了std::set这一种容器。

 #include <set>
 
 class DoubleLinear
 {
 public:
     static int dblLinear(int n)
     {
       std::set<int>  seq;
     
       seq.insert(1);
       std::set<int>::iterator it = seq.begin();
       for (int i = 0; i < n; ++it, ++i)
       {
         int current = *it;
         seq.insert(2 * current + 1);
         seq.insert(3 * current + 1);
       }
     
       return *it;
     }
 };

1. std::set 容器简介

std::set容器是一种按照特定顺序存储的容器。
在std::set容器内，元素的值即为其的键，并且每个值必须是唯一的。
对于std::set容器，其内部元素的值是不可被修改的，但可以插入元素和删除元素。
在std::set容器内，元素始终按照指定的比较方式进行排序，默认是从小到大。

2. std::set 容器的使用方法

2.1 demo: set容器特性

 #include <iostream>
 #include <set>
 
 void print_set(std::set<int>& buffer){
     for (auto& item:buffer) {
         std::cout << item << " ";
     }
     std::cout << "\r\n";
 }
 
 void foo1(){
     std::set<int> buf;
     buf.insert(10);
     buf.insert(5);
     buf.insert(10);
     print_set(buf);
 }
 
 int main() {
     foo1();
     return 0;
 }

程序输出结果：

 5 10

这个demo主要检查了set容器的顺序存储和元素唯一的特性，buf容器顺序插入了三个元素，分别是{10,5,10}，从打印结果看出set容器默认的排序方式为从小到大，且元素唯一。

2.2 demo: set容器的遍历

 void traversal_set(std::set<int>& buffer){
     // 方式1：使用基于范围的for循环
     for (auto& item:buffer) {
         std::cout << item << " ";
     }
     std::cout << "\r\n";
     // 方式2：使用迭代器
     auto it = buffer.begin();
     while (it != buffer.end()){
         std::cout << *it << " ";
         it++;
     }
     std::cout << "\r\n";
 }

2.3 demo: set容器的排序方式

 void foo3(){
     auto cmp = [](int a,int b){return a > b;};
     std::set<int, decltype(cmp)> buf(cmp);
     buf.insert(10);
     buf.insert(5);
     buf.insert(10);
 
     for (auto& item:buf) {
         std::cout << item << " ";
     }
     std::cout << "\r\n";
 }

这个demo使用了lambda函数定义了容器的排序方式，最终输出结果为：

 10 5

关于set容器的排序方式，还有其他写法，详情可查看c++ - Using custom std::set comparator - Stack Overflow高赞回答。

2.4 demo: set容器的元素插入和删除

 void foo4(){
     std::set<int> buf;
     buf.insert(10);
     buf.insert(5);
     buf.insert(8);
     buf.erase(5);
     print_set(buf);
 }

程序输出：

 8 10

3. 参考资料

4. 代码仓库

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