std::setは重複を許さず、要素を自動的にソートしてくれるコンテナです。
本記事では、初心者でもわかりやすくstd::setの基本的な使い方を、サンプルコードを用いて解説していきます。
std::setとは何か
std::setは、C++のSTL(Standard Template Library)に含まれるコンテナの一つです。
std::setは、要素を自動的にソートし、重複する要素を持たない集合を作ることができます。
std::setは、二分探索木(Binary Search Tree)と呼ばれるデータ構造を用いて実装されています。
このため、要素の挿入や削除、検索などの操作が高速に行える特徴があります。
また、std::setはイテレータをサポートしており、範囲ベースのforループなどで簡単に要素を取り出すことができます。
std::setの基本的な使い方
要素の追加
std::setに要素を追加する場合は、insert()関数を使用します。以下は、int型の値を格納するstd::setに要素を追加する例です。
#include <iostream>
#include <set>
int main()
{
std::set<int> mySet;
// 要素の追加
mySet.insert(3);
mySet.insert(1);
mySet.insert(4);
return 0;
}
上記の例では、mySetという名前のstd::set変数を宣言し、insert()関数で3, 1, 4という値を順番に追加しています。
要素の取得
std::setでは、様々な方法で要素を取得することができます。
#include <iostream>
#include <set>
int main() {
std::set<int> myset = { 4, 2, 3, 1, 9, 5 };
// 最初の要素を取得する
auto it = myset.begin();
std::cout << "最初の要素: " << *it << '\n';
// 最後の要素を取得する
it = myset.end();
it--;
std::cout << "最後の要素: " << *it << '\n';
// 指定した値以上の最小の要素を取得する
it = myset.lower_bound(2);
std::cout << "2以上の数値の中で最小の値: " << *it << '\n';
// 指定した値より大きい最小の要素を取得する
it = myset.upper_bound(2);
std::cout << "2超過の数値の中で最小の値: " << *it << '\n';
for (auto it : myset) {
std::cout << it << " ";
}
}最初の要素: 1
最後の要素: 9
2以上の数値の中で最小の値: 2
2超過の数値の中で最小の値: 3
1 2 3 4 5 9様々な方法で要素を取得できますが、2番目の要素を取得したいからmySet[2]のように書くというのはできないので注意してください(std::setは配列ではありません)。
要素の削除
std::setから要素を削除する場合は、erase()関数を使用します。以下は、先ほど作成したmySetから値1を削除する例です。
#include <iostream>
#include <set>
int main()
{
std::set<int> mySet;
// 要素の追加
mySet.insert(3);
mySet.insert(1);
mySet.insert(4);
// 要素の削除
mySet.erase(1);
for (auto it : myset) {
std::cout << it << " ";
}
return 0;
}
3 4上記の例では、erase()関数で値が1の要素を削除しています。
要素の検索
std::setから特定の値が含まれているかどうか調べる場合は、find()関数を使用します。
以下は、先ほど作成したmySetから2が含まれているかどうか調べる例です。
#include <iostream>
#include <set>
int main()
{
std::set<int> mySet;
// 要素の追加
mySet.insert(3);
mySet.insert(1);
mySet.insert(4);
// 値2が含まれているか調べる
if (mySet.find(2) != mySet.end()) {
std::cout << "2 is found." << std::endl;
} else {
std::cout << "2 is not found." << std::endl;
}
return 0;
}
2 is not found.上記の例では、find()関数で値2が含まれているかどうか調べています。今回の場合だと2が含まれていないので、2 is not found.と表示されます。