0

0

c++如何利用std::set进行自动排序_c++ 红黑树容器去重与快速查找【方法】

裘德小鎮的故事

裘德小鎮的故事

发布时间:2026-01-05 12:38:02

|

309人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::set底层是红黑树,插入自动排序且去重;需为自定义类型提供严格弱序比较;支持O(log n)查找/删除/插入,但遍历缓存不友好;不保留插入顺序,需顺序去重时应选其他容器。

c++如何利用std::set进行自动排序_c++ 红黑树容器去重与快速查找【方法】

std::set 本质就是红黑树,插入即排序且去重

std::set 在 C++ 标准库中底层实现为红黑树(Red-Black Tree),这意味着它天然支持:插入时自动按 operator 排序、自动跳过重复元素、查找/删除/插入平均时间复杂度为 O(log n)。你不需要手动调用排序函数,也不需要额外做去重逻辑——只要用 std::set 存储,这两件事就已由容器完成。

插入元素后无需 sort,但要注意自定义类型的比较规则

对内置类型(如 intstd::string)直接可用;但若存自定义结构体或类,必须提供严格弱序(strict weak ordering)的比较方式,否则编译失败或行为未定义:

  • 最常用的是重载 operator 成员函数,要求逻辑自洽(比如不能出现 a 同时为真)
  • 也可传入仿函数(functor)或 lambda(C++17 起支持,但需注意 lambda 类型无法作为模板参数直接写进 std::set,通常用 std::function 或独立 struct 更稳妥)
  • 误用 == 实现比较会导致插入异常或查找失效
struct Point {
    int x, y;
    bool operator<(const Point& other) const {
        return x != other.x ? x < other.x : y < other.y;
    }
};
std::set s = {{2,3}, {1,5}, {2,3}}; // {1,5} 和 {2,3} 共存,重复 {2,3} 被忽略

查找比 vector + find 快,但遍历不如 vector 局部性好

当你频繁执行「是否存在某值」或「找大于某值的最小元素」这类操作时,std::set::find()lower_bound()upper_bound() 都是 O(log n);而 std::vector 即使已排序,也需手写二分(std::lower_bound)才能达到同样效率,且无法自动去重。

  • s.find(x) != s.end() 是标准的存在性检查写法
  • s.lower_bound(x) 返回第一个 >= x 的迭代器,比先 find++ 更安全
  • 不要用 std::set 存大量数据后反复遍历——红黑树节点分散在堆上,缓存不友好,std::vector + std::sort + std::unique 在只读场景下可能更快

想保留插入顺序又去重?std::set 不适合,换 std::unordered_set 或 pair+vector

std::set 强制按关键字排序,完全放弃原始插入顺序。如果你实际要的是「第一次出现的元素保留,后续重复跳过,且按插入顺序遍历」,那 std::set 就不是解法:

Find JSON Path Online
Find JSON Path Online

Easily find JSON paths within JSON objects using our intuitive Json Path Finder

下载

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • std::unordered_set 提供 O(1) 平均查找和去重,但无序;可配合 std::vector 记录唯一元素的插入顺序
  • 或者用 std::map 记录首次出现位置,再按位置排序——但这已脱离「自动排序」需求
  • 别试图用 std::setstd::pair 来模拟顺序:破坏了 key 的语义,find(value) 失效,得改用 lower_bound 配合自定义比较,徒增复杂度

红黑树的「自动排序」和「去重」是一体两面,启用其中一个,另一个就不可绕过。真正要权衡的从来不是「能不能做到」,而是「这个有序性是否恰好匹配你的访问模式」。

相关专题

更多
string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

314

2023.08.02

sort排序函数用法
sort排序函数用法

sort排序函数的用法:1、对列表进行排序,默认情况下,sort函数按升序排序,因此最终输出的结果是按从小到大的顺序排列的;2、对元组进行排序,默认情况下,sort函数按元素的大小进行排序,因此最终输出的结果是按从小到大的顺序排列的;3、对字典进行排序,由于字典是无序的,因此排序后的结果仍然是原来的字典,使用一个lambda表达式作为key参数的值,用于指定排序的依据。

381

2023.09.04

golang结构体相关大全
golang结构体相关大全

本专题整合了golang结构体相关大全,想了解更多内容,请阅读专题下面的文章。

194

2025.06.09

golang结构体方法
golang结构体方法

本专题整合了golang结构体相关内容,请阅读专题下面的文章了解更多。

186

2025.07.04

string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

314

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

529

2024.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

49

2025.08.29

C++中int的含义
C++中int的含义

本专题整合了C++中int相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

193

2025.08.29

PPT动态图表制作教程大全
PPT动态图表制作教程大全

本专题整合了PPT动态图表制作相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

13

2026.01.07

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
10分钟--Midjourney创作自己的漫画
10分钟--Midjourney创作自己的漫画

共1课时 | 0.1万人学习

Midjourney 关键词系列整合
Midjourney 关键词系列整合

共13课时 | 0.9万人学习

AI绘画教程
AI绘画教程

共2课时 | 0.2万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号