std::set 和 std::vector 有什么区别？答案

【问题标题】：What is the difference between std::set and std::vector?std::set 和 std::vector 有什么区别？
【发布时间】：2023-04-09 11:42:01
【问题描述】：

我现在正在学习 STL。我读到了set 容器。当您想使用set 时，我有疑问？在阅读description of set 之后，它看起来好像没用，因为我们可以用vector 代替它。你能说说vector 和set 容器的优缺点吗？谢谢

【问题讨论】：

既然你读过set，也读过map。然后再次尝试比较！
Choose your container with care

标签： c++ stl

【解决方案1】：

它们是不同的东西：你决定向量的排序方式，你也可以把尽可能多的相等的东西放入一个向量中。集合根据集合的内部规则进行排序（您可以设置规则，但集合会处理排序），并且您不能将多个相等的项目放入集合中。

当然，您可以维护唯一项的向量，但是当您执行面向集合的操作时，您的性能会受到很大影响。例如，假设您有一组 10000 个项目和一个包含 10000 个不同的无序项目的向量。现在假设您需要检查值 X 是否在集合中的值之间（或在向量中的值之间）。当 X 不在项目中时，搜索向量会慢 100 倍。在计算集合并集和交集时，您会看到类似的性能差异。

总而言之，集合和向量有不同的用途。您可以使用向量而不是集合，但这需要更多的工作，并且可能会严重影响性能。

【讨论】：

+1 表示唯一性。我不敢相信没有其他人愿意指出这一点。耻辱！唯一性是主要的好处。并且不要贬低它，但即使是erase/emplace.often 带来的便利也让我使用[unordered_]set，即使理论上它可能会更慢 - 尽管通常在速度无关紧要的设置部分，我'我只担心以后几乎无法阅读代码！例如我想确保将物品放入容器中，但只放入一次；写set.emplace(it) 似乎比写if (vec.find(it) != vec.end() ) { vec.emplace(it) } 好得多（erase 更是如此！）

【解决方案2】：

根据集合搜索项目比向量 (O(log(n)) 与 O(n)) 更快。要根据向量搜索一个项目，您需要迭代向量中的所有项目，但该集合使用红黑树优化搜索，只会查找少数项目以找到匹配项。

集合是有序的，这意味着你只能按顺序从最小的一个到最大的一个，或者相反的顺序。

但是向量是无序的，你可以通过插入顺序来遍历它。

【讨论】：

不正确。您可以在 std::vector 上执行 std::binary_search，它会进行对数比较。
但是二分查找只有在向量排序后才有效。

【解决方案3】：

订购了set。根据您提供的函子，保证保持特定顺序。无论您添加或删除什么元素（除非您添加重复项，这在 set 中是不允许的），它始终是有序的。

vector 完全具有并且仅您明确给出的顺序。 vector 中的项目是您放置它们的位置。如果你把它们乱序，那么它们就是乱序的；您现在需要 sort 容器将它们按顺序放回原处。

诚然，set 的使用相对有限。通过适当的纪律，可以将项目插入vector 并保持有序。但是，如果您不断地在容器中插入和删除项目，vector 会遇到很多问题。它将执行大量元素的复制/移动等操作，因为它实际上只是一个数组。

将项目插入vector 所需的时间与vector 中已有的项目数成正比。将项目插入set 所需的时间与项目数的 log₂ 成正比。如果项目的数量很大，那将是一个巨大的差异。 log2(100,000) 是 ~16；这是一个重大的速度改进。移除也是如此。

但是，如果您在初始化时一次性完成所有插入操作，则没有问题。您可以将所有内容插入vector，对其进行排序（支付一次），然后使用标准算法对已排序的vectors 查找元素并遍历排序列表。虽然迭代 set 的元素并不是很慢，但迭代 vector 更快。

因此，在某些情况下，排序后的 vector 优于 set。话虽如此，除非您知道有必要，否则您真的不应该为这种优化的费用而烦恼。所以请使用set，除非您对正在编写的系统有经验（因此知道您需要那种性能）或者手头有分析数据告诉您需要vector而不是@987654340 @。

【讨论】：

但是订购的set 不只是一个实现细节吗？从数学上讲，集合没有顺序。
@PaulManta：std::set 不是由数学定义的；它由 C++ 规范定义。并且规范声明它是有序的。
"所以使用集合，除非..." 嗯.. 使用 Stroupstrup 的建议可能更好："而且，是的，我的建议是默认使用 std::vector。更一般地，使用连续表示，除非有充分的理由不这样做。”
@Alex：在这种情况下，不。如果您正在考虑使用set，那么订单显然对您很重要。保持std::vector 排序需要付出很大的努力。您基本上必须围绕容器构建一个类型。所以我不建议这样做，除非您知道可以获得合法的性能提升。当然，如果您可以访问flat_set，那么是的，几乎没有理由使用常规的set。
Python 用户的一个陷阱：Python set 是无序的，但 C++ std::set 是有序的。

【解决方案4】：

表格cpluplus.com 设置：

集合是存储遵循特定元素的唯一元素的容器顺序。

所以集合是有序的并且项目是唯一表示的

而向量：

向量是序列容器，表示可以改变的数组大小。

所以向量按照你填写的顺序排列，并且可以容纳多个相同的项目

偏好设置：

如果您希望过滤多个相同的值
如果您希望按指定顺序解析项目（在向量中执行此操作需要专门对向量进行排序）。

首选矢量：

如果你想保持相同的值
如果您希望以与推送它们相同的顺序解析项目（假设您不处理向量顺序）

【讨论】：

这是我认为的最佳答案。接受的响应太令人困惑而无法阅读。这就是重点。

【解决方案5】：

简单的区别是 set 只能包含唯一值，并且是排序的。因此，您可以将它用于需要在每次插入/删除后连续对值进行排序的情况。

set<int> a;
vector<int> b;
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
    int val = rand() % 10;
    a.insert(val);
    b.push_back(val);
}
cout << "--SET---\n"; for (auto i : a) cout << i << ","; cout << endl;
cout << "--VEC---\n"; for (auto j : b) cout << j << ","; cout << endl;

输出是

--SET---
0,1,2,4,7,8,9,
--VEC---
1,7,4,0,9,4,8,8,2,4,

【讨论】：