C++のset（集合）にユーザー定義型を指定する方法

set（セット）は値を格納するためのデータ構造です。setの最大の特徴は、要素が互いに重複しないこと（同じ値を持つ要素が複数存在しないこと）、そして値が自動的に昇順でソートされて保持される点にあります。C++では、setに格納するデータ型を明示的に定義することが可能で、intやstringといった組み込み型だけでなく、ユーザー定義型（構造体やクラス）を指定することもできます。

データを重複なく、かつソートされた状態で保持したい場合にsetは非常に便利です。たとえば次のような動作になります。

Input  : 124689781230
Output : 012346789

ロジック

setへの入力はどのような順序でもよく、重複した値が含まれていても問題ありません。しかし、setには重複しない値だけが格納され、自動的に昇順へと並べ替えられます。

コード例

ユーザー定義型をsetで扱うには、構造体やクラスに比較演算子 operator< をオーバーロードし、要素同士の大小関係（順序付け）を定義する必要があります。以下は、int型のidを持つ構造体Testをsetに格納する例です。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct Test {
    int id;
    bool operator < (const Test& t) const {
        return (this->id < t.id);
    }
};
int main() {
    Test t1 = { 12 }, t2 = { 45 }, t3 = { 32 }, t4 = { 78 }, t5 = {12}, t6 = {8};
    set<struct Test> s;
    s.insert(t1);
    s.insert(t2);
    s.insert(t3);
    s.insert(t4);
    s.insert(t5);
    s.insert(t6);
    set<struct Test>::iterator it;
    for (it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
        cout << (*it).id <<" ";
    }
    return 0;
}

実行結果

8 12 32 45 78

operator< を定義するだけで、独自の構造体やクラスでも通常のsetと同じように扱えるようになります。この例では t5={12} が t1 と重複しているため無視され、idの昇順にソートされた結果が出力されているのがわかります。