C++ Academy · 课时

std::set

Q: 「std::set」这节课中我会学到什么？

有序的不重复元素 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C++ Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

有序的不重复元素

std::set 是 CoddyKit 上的免费 C++ Academy 课时。这是第 2 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 C++ Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 C++ Academy 课程共包含 4 节课。

什么是 std::set

std::set 按顺序存储唯一元素。其中没有重复元素，查找的运行时间为对数级。

键同时也是值。
非常适合进行成员检查和去重。

#include <iostream>
#include <set>

int main() {
    std::set<int> s{3, 1, 2, 1, 3};
    for (int x : s) std::cout << x << ' ';
    std::cout << '\n';
    return 0;
}

插入值

使用 insert() 添加元素。插入已经存在的值时，操作会直接被忽略。

#include <iostream>
#include <set>

int main() {
    std::set<std::string> s;
    s.insert("apple");
    s.insert("banana");
    s.insert("apple");
    std::cout << s.size() << " unique items\n";
    return 0;
}

insert 返回值

insert() 返回一个 pair，其 .second 是一个 bool，用于说明插入是否确实发生。

#include <iostream>
#include <set>

int main() {
    std::set<int> s{1, 2};
    auto r = s.insert(2);
    std::cout << std::boolalpha << "inserted: " << r.second << '\n';
    auto r2 = s.insert(5);
    std::cout << "inserted: " << r2.second << '\n';
    return 0;
}

检查成员关系

使用 count() 或 C++20 中的 contains()，可以测试某个值是否存在。

#include <iostream>
#include <set>

int main() {
    std::set<int> s{10, 20, 30};
    std::cout << s.count(20) << '\n';
    std::cout << s.count(99) << '\n';
    return 0;
}

查找元素

find() 返回指向匹配元素的迭代器；如果元素不存在，则返回 end()。

#include <iostream>
#include <set>

int main() {
    std::set<std::string> s{"red", "green", "blue"};
    auto it = s.find("green");
    std::cout << (it != s.end() ? "found" : "missing") << '\n';
    return 0;
}

删除元素

erase() 按键删除某个值，并返回被删除的元素数量（0 或 1）。

#include <iostream>
#include <set>

int main() {
    std::set<int> s{1, 2, 3, 4};
    s.erase(3);
    for (int x : s) std::cout << x << ' ';
    std::cout << '\n';
    return 0;
}

有序排列

无论元素以何种顺序插入，遍历时始终会按升序访问它们。

#include <iostream>
#include <set>

int main() {
    std::set<int> s{50, 10, 40, 20, 30};
    for (int x : s) std::cout << x << ' ';
    std::cout << '\n';
    return 0;
}

对数据去重

将值放入 set 是同时去除重复项并完成排序的快捷方式。

#include <iostream>
#include <set>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> v{4, 2, 4, 1, 2, 3, 1};
    std::set<int> unique(v.begin(), v.end());
    for (int x : unique) std::cout << x << ' ';
    std::cout << '\n';
    return 0;
}

lower_bound 与 upper_bound

由于 set 有序，lower_bound() 和 upper_bound() 可以高效地帮助您查找范围。

#include <iostream>
#include <set>

int main() {
    std::set<int> s{10, 20, 30, 40, 50};
    auto lo = s.lower_bound(20);
    auto hi = s.upper_bound(40);
    for (auto it = lo; it != hi; ++it) std::cout << *it << ' ';
    std::cout << '\n';
    return 0;
}

大小与清空

size() 报告元素数量，empty() 检查是否没有元素，而 clear() 会删除所有元素。

#include <iostream>
#include <set>

int main() {
    std::set<int> s{1, 2, 3};
    std::cout << s.size() << '\n';
    s.clear();
    std::cout << std::boolalpha << s.empty() << '\n';
    return 0;
}

范围插入

可以从另一个容器插入整个范围，重复元素会自动被删除，元素也会自动排序。

#include <iostream>
#include <set>

int main() {
    std::set<int> s{1, 2, 3};
    int more[] = {3, 4, 5};
    s.insert(more, more + 3);
    for (int x : s) std::cout << x << ' ';
    std::cout << '\n';
    return 0;
}

快速检查

测试您对 std::set 行为的理解。

回顾

您学习了 std::set：

保存唯一且有序的值
静默忽略重复插入
支持 find、count、erase，以及有序的 lower_bound/upper_bound 查询

接下来，您将学习允许重复元素的 multimap 和 multiset。

常见问题解答

「std::set」课时是免费的吗？

是的 — 「std::set」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 C++ Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 C++ Academy 课程共包含 4 节课。

「std::set」这节课中我会学到什么？

有序的不重复元素你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C++ Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 C++ Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 C++ Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 2 节课，共 4 节。

「std::set」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 C++ Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 C++ Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

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