c++中的set容器介紹及操作大全
更新時間：2025年06月24日 11:42:05 作者：進擊的編程浪人
這篇文章主要介紹了c++中的set容器介紹及操作大全,本文通過實例代碼給大家介紹的非常詳細,對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友參考下吧
??一、核心特性??
??唯一性與自動排序??std::set存儲的元素??唯一且默認升序排列??（通過std::less實現）。插入重復元素會被自動忽略：
set<int> s = {3, 1, 2, 2}; // 實際存儲 {1, 2, 3}- ??底層實現??：紅黑樹（自平衡二叉搜索樹），保證插入、刪除、查找的??時間復雜度為O(log n)??
??元素不可修改??
元素值即鍵（Key），修改會破壞紅黑樹結構。迭代器類型為const_iterator，禁止寫操作：
auto it = s.find(2); *it = 4; // 編譯錯誤！元素不可直接修改
- 修改的正確姿勢??：先刪除舊值，再插入新值
??無隨機訪問??
不支持operator[]或下標訪問，遍歷??必須依賴迭代器??（雙向迭代器，僅支持++/--）
??? ??二、基本操作??
??1. 初始化與賦值??
| ??方式?? | ??示例?? |
|---|---|
| 默認構造 | set<int> s; |
| 初始化列表 | set<int> s = {1, 3, 2}; → {1, 2, 3} |
| 迭代器范圍初始化 | vector<int> v{5,4,3}; set<int> s(v.begin(), v.end()); |
| 自定義排序規(guī)則 | set<int, greater<int>> s;（降序）4 12 |
??2. 增刪查操作??
| ??操作?? | ??函數?? | ??示例?? | ??返回值?? |
|---|---|---|---|
| 插入元素 | insert(value) | s.insert(4); | pair<iter, bool>（成功時bool=true） |
| 刪除元素 | erase(key) / erase(iter) | s.erase(3); 或 s.erase(s.begin()); | 返回被刪元素后的迭代器 |
| 查找元素 | find(key) | auto it = s.find(2); | 找到返回迭代器，否則返回s.end() |
| 統計元素存在性 | count(key) | if (s.count(2)) { ... } | 0或1（因元素唯一）1 9 |
??3. 遍歷方式??
// 迭代器遍歷
for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it) {
cout << *it << " ";
}
// 范圍循環(huán)（C++11）
for (int val : s) {
cout << val << " ";
}?? ??三、高級操作??
??1. 自定義排序規(guī)則??
通過函數對象或Lambda實現復雜排序：
struct CaseInsensitiveCompare {
bool operator()(const string& a, const string& b) const {
return tolower(a[0]) < tolower(b[0]); // 首字母不區(qū)分大小寫
}
};
set<string, CaseInsensitiveCompare> s;??2. 范圍查詢（lower_bound / upper_bound）??
set<int> s = {10, 20, 30, 40};
auto low = s.lower_bound(20); // 首個 ≥20 的元素 → 20
auto high = s.upper_bound(30); // 首個 >30 的元素 → 40- ??應用場景??：快速定位有序數據中的區(qū)間
??3. 結構體存儲??
需重載operator<：
struct Person {
string name;
int age;
bool operator<(const Person& p) const {
return age < p.age; // 按年齡升序
}
};
set<Person> s = {{"Alice", 30}, {"Bob", 25}};?? ??四、性能對比：set vs vector??
| ??操作?? | set | vector | ??適用場景?? |
|---|---|---|---|
| ??插入/刪除?? | O(log n)（任意位置） | O(n)（非尾部操作） | 頻繁中間插入/刪除 → ??選set?? |
| ??查找?? | O(log n)（二分查找） | O(n)（線性遍歷） | 高頻查找 → ??選set?? |
| ??隨機訪問?? | ? 不支持 | ? O(1) | 按索引訪問 → ??選vector?? |
| ??內存占用?? | 較高（樹節(jié)點開銷） | 較低（連續(xù)內存） | 內存敏感 → ??選vector?? |
| ??元素順序?? | 自動排序 | 插入順序 | 需有序 → ??選set?? |
?? ??關鍵結論??：
- ??唯一性+有序性??需求優(yōu)先選
set - ?隨機訪問+連續(xù)存儲??需求優(yōu)先選
vector
?? ??五、典型應用場景??
??數據去重與排序??
從重復數據中提取唯一有序序列：
vector<int> data = {5, 3, 5, 2, 1};
set<int> unique_sorted(data.begin(), data.end()); // {1, 2, 3, 5}??高效存在性檢查??
黑名單/白名單快速過濾：
set<string> blacklist = {"user1", "user2"};
if (blacklist.find(input_user) != blacklist.end()) block_user();??范圍統計與區(qū)間查詢??
成績分級、區(qū)間數據分析：
set<int> scores = {60, 75, 85, 90};
auto pass = scores.lower_bound(60); // ≥60的第一個元素?? ??六、避坑指南??
- ??迭代器失效問題??
刪除元素時，??僅被刪元素的迭代器失效??，其他迭代器仍有效。
- ??無法修改元素值??
“修改”需先刪除再插入：
auto it = s.find(old_val);
if (it != s.end()) {
s.erase(it);
s.insert(new_val); // 安全修改
}- ??自定義類型必須重載
operator<?? - 否則編譯失?。t黑樹需比較規(guī)則）。
?? ??總結??
- ??核心優(yōu)勢??：自動去重、有序存儲、O(log n)高效操作；
- ??核心局限??：無隨機訪問、內存開銷較高；
- ??替代方案??：
- 需重復元素 →
multiset； - 需O(1)查找 →
unordered_set（哈希表實現，無序）。
- 需重復元素 →
到此這篇關于c++中的set容器介紹及操作大全的文章就介紹到這了,更多相關c++ set容器內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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