0

0

C++的std::set和std::unordered_set怎么选择_C++有序与无序集合性能与应用对比

下次还敢

下次还敢

发布时间:2025-11-11 20:11:18

|

222人浏览过

|

来源于php中文网

原创

答案:std::set基于红黑树,有序,操作O(log n);std::unordered_set基于哈希表,无序,平均O(1),适用场景依需求而定。

c++的std::set和std::unordered_set怎么选择_c++有序与无序集合性能与应用对比

在C++中,std::setstd::unordered_set 都是用于存储唯一元素的关联容器,但它们在底层实现、性能特征和适用场景上有显著差异。选择哪一个取决于你的具体需求,比如是否需要有序数据、对插入/查找速度的要求以及内存使用限制。

1. 底层实现与数据有序性

std::set 基于红黑树(一种自平衡二叉搜索树)实现,元素在插入时会自动排序,始终保持升序(或自定义比较规则下的顺序)。这意味着遍历时可以按有序方式访问元素。

std::unordered_set 基于哈希表实现,不保证元素顺序。元素的存储位置由其哈希值决定,因此遍历顺序是不可预测的。

如果你需要:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 遍历时保持从小到大顺序 → 选 std::set
  • 只关心是否存在某个值,不在乎顺序 → 选 std::unordered_set

2. 时间复杂度与性能对比

这是选择的关键因素之一。

std::set 的操作时间复杂度为 O(log n):

  • 插入:O(log n)
  • 删除:O(log n)
  • 查找:O(log n)

std::unordered_set 平均情况下为 O(1),最坏情况为 O(n):

ArrowMancer
ArrowMancer

手机上的宇宙动作RPG,游戏角色和元素均为AI生成

下载
  • 插入:平均 O(1),冲突多时退化为 O(n)
  • 删除:平均 O(1)
  • 查找:平均 O(1)

在大多数实际场景中,std::unordered_set 更快,尤其是数据量大且哈希函数设计良好时。但如果哈希冲突严重,性能可能急剧下降。

3. 内存开销与哈希问题

std::unordered_set 通常比 std::set 占用更多内存,因为它需要维护哈希桶、处理冲突(如链地址法或开放寻址),还可能存在负载因子导致的空间预留。

std::set 每个节点除了存储值外,还需左右子节点和颜色标记指针,也有一定开销,但结构更紧凑可预测。

注意:std::unordered_set 要求键类型支持哈希函数。对于自定义类型,需提供 hash 特化或自定义哈希函数;而 std::set 只需支持比较操作(如 或自定义比较器)。

4. 使用建议与典型场景

根据实际需求做选择:

  • 需要有序遍历、找前驱后继、范围查询(如所有在 [a, b] 区间内的元素)→ 用 std::set
  • 频繁查找、插入、删除,且不关心顺序 → 优先考虑 std::unordered_set
  • 键是基本类型(int、string等),且数据量大 → std::unordered_set 优势明显
  • 担心哈希碰撞或调试困难(无序)→ 可选 std::set 提高可预测性

基本上就这些。性能测试时建议用真实数据模拟,因为理论复杂度之外,缓存局部性、哈希分布、编译器优化都会影响实际表现。不要盲目追求 O(1),也要考虑代码可读性和维护成本。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

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。

421

2023.08.02

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。

421

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。

543

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。

73

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。

197

2025.08.29

拼多多赚钱的5种方法 拼多多赚钱的5种方法
拼多多赚钱的5种方法 拼多多赚钱的5种方法

在拼多多上赚钱主要可以通过无货源模式一件代发、精细化运营特色店铺、参与官方高流量活动、利用拼团机制社交裂变,以及成为多多进宝推广员这5种方法实现。核心策略在于通过低成本、高效率的供应链管理与营销,利用平台社交电商红利实现盈利。

3

2026.01.26

edge浏览器怎样设置主页 edge浏览器自定义设置教程
edge浏览器怎样设置主页 edge浏览器自定义设置教程

在Edge浏览器中设置主页,请依次点击右上角“...”图标 > 设置 > 开始、主页和新建标签页。在“Microsoft Edge 启动时”选择“打开以下页面”,点击“添加新页面”并输入网址。若要使用主页按钮,需在“外观”设置中开启“显示主页按钮”并设定网址。

6

2026.01.26

苹果官方查询网站 苹果手机正品激活查询入口
苹果官方查询网站 苹果手机正品激活查询入口

苹果官方查询网站主要通过 checkcoverage.apple.com/cn/zh/ 进行,可用于查询序列号(SN)对应的保修状态、激活日期及技术支持服务。此外,查找丢失设备请使用 iCloud.com/find,购买信息与物流可访问 Apple (中国大陆) 订单状态页面。

15

2026.01.26

npd人格什么意思 npd人格有什么特征
npd人格什么意思 npd人格有什么特征

NPD(Narcissistic Personality Disorder)即自恋型人格障碍,是一种心理健康问题,特点是极度夸大自我重要性、需要过度赞美与关注,同时极度缺乏共情能力,背后常掩藏着低自尊和不安全感,影响人际关系、工作和生活,通常在青少年时期开始显现,需由专业人士诊断。

3

2026.01.26

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
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 7.7万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.2万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 14万人学习

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