使用数字序列有效地初始化 std::set

Question

一个明显的（天真的？）方法是：

std::set<int> s;
for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {
    s.insert(i);
}

这是合理的可读性，但据我了解，这不是最佳的，因为它涉及重复搜索插入位置并且没有利用输入序列已经排序的事实。

是否有一种更优雅/更有效（或事实上）的方式来初始化带有数字序列的std::set？

或者，更一般地说，如何有效地将有序的条目列表插入到集合中？

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更新：

查看文档，我刚刚注意到接受迭代器以指示插入位置的构造函数：

iterator insert ( iterator position, const value_type& x );

这意味着这样会更有效率：

std::set<int> s;
std::set<int>::iterator it = s.begin();
for (int i = 0; i < SIZE; ++i) {
    it = s.insert(it, i);
}

这看起来很合理，但我仍然愿意接受更多建议。

Answer 1

最美的是：

#include <set>
#include <boost/iterator/counting_iterator.hpp>

int main()
{
  const int SIZE = 100;
  std::set<int> s(boost::counting_iterator<int>(0), 
                  boost::counting_iterator<int>(SIZE));

  return 0;
}

如果您以原始效率为目标，使用提示插入版本可能会有所帮助：

const int SIZE = 100;
std::set<int> s;
auto hint = s.begin();
for(int i = 0; i < SIZE; ++i)
  hint = s.insert(hint, i);

能够将hint 与计数器一起声明会很好，并为我们提供一个干净的范围，但这需要structhackery，我觉得这有点令人困惑。

std::set<int> s;
for(struct {int i; std::set<int>::iterator hint;} 
      st = {0, s.begin()};
    st.i < SIZE; ++(st.i))
  st.hint = s.insert(st.hint, st.i);

Answer 2

您可以使用set<> 的insert() 版本，您可以在其中提供位置作为提示元素可能插入的位置。

iterator insert ( iterator position, const value_type& x );

复杂性：这个版本通常是对数的，但如果x 被插入到位置指向的元素之后，则摊销常数。

Answer 3

#include <algorithm>
#include <set>
#include <iterator>

int main()
{
    std::set<int> s;
    int i = 0;
    std::generate_n(std::inserter(s, s.begin()), 10, [&i](){ return i++; });
}

这（我认为）相当于你的第二个版本，但恕我直言看起来好多了。

C++03 版本为：

struct inc {
    static int i;
    explicit inc(int i_) { i = i_; }
    int operator()() { return i++; }
};

int inc::i = 0;

int main()
{
    std::set<int> s;
    std::generate_n(std::inserter(s, s.end()), SIZE, inc(0));
}

Answer 4

用作提示的正确迭代器已在 C++03 和 C++11 之间更改。在 C++03 中，您想使用前一项的位置（正如您和大多数回复所显示的那样）。

在 C++11 中，您希望在要插入的项之后立即使用迭代器。当您按顺序插入时，这会使事情变得更简单：您总是使用your_container.end()：

std::set<int> s;
for (int i = 0; i < SIZE; ++i) 
    s.insert(s.end(), i);

当然，您可以使用算法（例如，std::iota）或迭代器（例如，@pmr 已经提到的boost::counting_iterator）来生成您的值，但就插入本身而言，对于当前实现你想使用.end() 作为提示，而不是之前插入返回的迭代器。

Answer 5

这可以在一行代码中完成。 lambda 捕获可以将变量 i 初始化为 0，而 mutable 说明符允许在 lambda 函数中更新 i：

generate_n( inserter( s, s.begin() ), SIZE, [ i=0 ]() mutable { return i++; });