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2025-08-06 18:43:00 +08:00

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Raw Blame History

当然可以！以下是 C++ STL 中 set 的详细介绍和使用方法大全，包括：

🧱 1. 基本概念

std::set 是一个 有序集合，底层实现是 红黑树（RB-tree）。特点如下：

所有元素 自动升序排列（默认 <）
所有元素唯一，不能重复
元素类型必须支持 < 操作符（可自定义）
查找、插入、删除操作都是 O(log n) 的时间复杂度

📦 2. 头文件

#include <set>

🧪 3. 声明与初始化

std::set<int> s1;                          // 空集合
std::set<int> s2 = {4, 1, 3};              // 初始化，自动排序去重
std::set<std::string> s3{"apple", "banana"};

std::set<int, std::greater<int>> s4;      // 降序排列

🧾 4. 常用成员函数汇总

函数	作用
`insert(val)`	插入元素（成功返回 pair<iterator, true>）
`emplace(val)`	就地构造元素，性能比 `insert` 更高
`find(val)`	返回指向该元素的迭代器，找不到返回 `end()`
`count(val)`	返回该值的数量（对于 set 只能是 0 或 1）
`erase(val)`	删除指定元素
`erase(it)`	删除指定迭代器处元素
`clear()`	清空集合
`size()`	元素个数
`empty()`	是否为空
`begin(), end()`	起始、结束迭代器
`lower_bound(val)`	第一个 `>= val` 的位置
`upper_bound(val)`	第一个 `> val` 的位置
`equal_range(val)`	返回一个 pair，表示 `[lower, upper)` 区间

🔨 5. 插入与查找示例

std::set<int> s;
s.insert(5);
s.insert(3);
s.insert(8);
s.insert(3);  // 自动忽略重复

// 查找
if (s.find(3) != s.end()) {
    std::cout << "Found 3\n";
}

// 遍历
for (int x : s)
    std::cout << x << " ";  // 输出：3 5 8

⛏ 6. 删除元素

s.erase(5);  // 删除值为5的元素
auto it = s.find(8);
if (it != s.end()) s.erase(it);  // 用迭代器删除

⏬ 7. 自定义排序规则

struct MyCmp {
    bool operator()(const int &a, const int &b) const {
        return a > b;  // 降序
    }
};

std::set<int, MyCmp> s = {1, 5, 3};  // 输出顺序：5 3 1

🌈 8. 自定义结构体作为元素

✅ 正确写法：重载 `<`

struct Person {
    std::string name;
    int age;

    bool operator<(const Person &other) const {
        return age < other.age;  // 按 age 排序
    }
};

std::set<Person> people;
people.insert({"Tom", 25});
people.insert({"Jerry", 20});

🔄 9. 遍历方式

// 方法1：范围 for
for (int x : s) std::cout << x << " ";

// 方法2：迭代器
for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it)
    std::cout << *it << " ";

🧵 10. lower_bound / upper_bound 示例

std::set<int> s = {2, 4, 6, 8};

auto lb = s.lower_bound(5);  // 指向6
auto ub = s.upper_bound(6);  // 指向8

🪄 11. set 和 multiset 区别

容器	是否允许重复	底层实现
`set`	❌ 不允许重复	红黑树
`multiset`	✅ 允许重复	红黑树

📚 12. 常见用法技巧

用 set 去重：

std::vector<int> v = {1, 2, 2, 3};
std::set<int> s(v.begin(), v.end());  // 自动去重

用 set 排序：

std::set<int> s = {5, 1, 3};
// 自动升序排列：1 3 5

交换两个 set：

std::set<int> a = {1, 2};
std::set<int> b = {3, 4};
a.swap(b);

🧮 13. 高级操作（C++17 起）

if (auto [it, ok] = s.insert(10); ok) {
    std::cout << "插入成功：" << *it << "\n";
}

🚨 14. 注意事项

insert 不会覆盖已有元素，若想更新值，请先 erase() 再 insert()
遍历时 不要修改元素值（因为会破坏红黑树结构）
set 的 [] 操作符不存在（不同于 map）

如需，我还可以为你提供：

📘 set 应用实战代码示例
🧠 使用场景解析（如 top-k、排名、自动去重等）
🧩 unordered_set 的比较与选择策略

是否要我继续讲 multiset 和 unordered_set？

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