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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:
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## 🧱 1. 基本概念
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`std::set` 是一个 **有序集合**,底层实现是 **红黑树(RB-tree)**。
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特点如下:
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* 所有元素 **自动升序排列(默认 `<`)**
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* 所有元素 **唯一**,不能重复
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* 元素类型必须支持 `<` 操作符(可自定义)
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* **查找、插入、删除**操作都是 **O(log n)** 的时间复杂度
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## 📦 2. 头文件
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```cpp
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#include <set>
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```
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## 🧪 3. 声明与初始化
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```cpp
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std::set<int> s1; // 空集合
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std::set<int> s2 = {4, 1, 3}; // 初始化,自动排序去重
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std::set<std::string> s3{"apple", "banana"};
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std::set<int, std::greater<int>> s4; // 降序排列
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```
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## 🧾 4. 常用成员函数汇总
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| 函数 | 作用 |
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| ------------------ | -------------------------------- |
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| `insert(val)` | 插入元素(成功返回 pair\<iterator, true>) |
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| `emplace(val)` | 就地构造元素,性能比 `insert` 更高 |
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| `find(val)` | 返回指向该元素的迭代器,找不到返回 `end()` |
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| `count(val)` | 返回该值的数量(对于 set 只能是 0 或 1) |
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| `erase(val)` | 删除指定元素 |
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| `erase(it)` | 删除指定迭代器处元素 |
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| `clear()` | 清空集合 |
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| `size()` | 元素个数 |
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| `empty()` | 是否为空 |
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| `begin(), end()` | 起始、结束迭代器 |
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| `lower_bound(val)` | 第一个 `>= val` 的位置 |
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| `upper_bound(val)` | 第一个 `> val` 的位置 |
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| `equal_range(val)` | 返回一个 pair,表示 `[lower, upper)` 区间 |
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## 🔨 5. 插入与查找示例
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```cpp
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std::set<int> s;
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s.insert(5);
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s.insert(3);
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s.insert(8);
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s.insert(3); // 自动忽略重复
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// 查找
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if (s.find(3) != s.end()) {
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std::cout << "Found 3\n";
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}
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// 遍历
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for (int x : s)
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std::cout << x << " "; // 输出:3 5 8
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```
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## ⛏ 6. 删除元素
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```cpp
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s.erase(5); // 删除值为5的元素
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auto it = s.find(8);
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if (it != s.end()) s.erase(it); // 用迭代器删除
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```
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## ⏬ 7. 自定义排序规则
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```cpp
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struct MyCmp {
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bool operator()(const int &a, const int &b) const {
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return a > b; // 降序
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}
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};
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std::set<int, MyCmp> s = {1, 5, 3}; // 输出顺序:5 3 1
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```
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## 🌈 8. 自定义结构体作为元素
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### ✅ 正确写法:重载 `<`
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```cpp
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struct Person {
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std::string name;
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int age;
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bool operator<(const Person &other) const {
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return age < other.age; // 按 age 排序
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}
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};
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std::set<Person> people;
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people.insert({"Tom", 25});
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people.insert({"Jerry", 20});
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```
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## 🔄 9. 遍历方式
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```cpp
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// 方法1:范围 for
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for (int x : s) std::cout << x << " ";
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// 方法2:迭代器
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for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it)
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std::cout << *it << " ";
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```
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## 🧵 10. lower\_bound / upper\_bound 示例
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```cpp
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std::set<int> s = {2, 4, 6, 8};
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auto lb = s.lower_bound(5); // 指向6
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auto ub = s.upper_bound(6); // 指向8
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```
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## 🪄 11. set 和 multiset 区别
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| 容器 | 是否允许重复 | 底层实现 |
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| ---------- | ------- | ---- |
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| `set` | ❌ 不允许重复 | 红黑树 |
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| `multiset` | ✅ 允许重复 | 红黑树 |
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## 📚 12. 常见用法技巧
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### 用 set 去重:
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```cpp
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std::vector<int> v = {1, 2, 2, 3};
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std::set<int> s(v.begin(), v.end()); // 自动去重
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```
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### 用 set 排序:
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```cpp
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std::set<int> s = {5, 1, 3};
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// 自动升序排列:1 3 5
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```
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### 交换两个 set:
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```cpp
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std::set<int> a = {1, 2};
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std::set<int> b = {3, 4};
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a.swap(b);
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## 🧮 13. 高级操作(C++17 起)
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```cpp
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if (auto [it, ok] = s.insert(10); ok) {
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std::cout << "插入成功:" << *it << "\n";
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}
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## 🚨 14. 注意事项
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* `insert` 不会覆盖已有元素,若想更新值,请先 `erase()` 再 `insert()`
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* 遍历时 **不要修改元素值**(因为会破坏红黑树结构)
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* `set` 的 `[]` 操作符不存在(不同于 `map`)
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如需,我还可以为你提供:
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* 📘 set 应用实战代码示例
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* 🧠 使用场景解析(如 top-k、排名、自动去重等)
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* 🧩 `unordered_set` 的比较与选择策略
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是否要我继续讲 `multiset` 和 `unordered_set`?
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