C++ STL 容器 `set` 常见用法总结

set 是 C++ STL 中的关联容器，特点是：

自动有序（默认从小到大）
元素唯一，不允许重复
底层通常是红黑树
插入、删除、查找的时间复杂度通常是 O(log n)

set 常用于：

去重
自动排序
快速查找某个数是否存在
维护动态有序序列
查找前驱 / 后继

1. 头文件与定义

#include <set>
using namespace std;

基本定义

set<int> s;

定义一个存放 int 的集合。

2. `set` 的基本特点

例如：

set<int> s;
s.insert(3);
s.insert(1);
s.insert(5);
s.insert(3);

结果中只会保留：

1 3 5

说明：

自动升序排列
重复元素 3 不会被插入第二次

3. 常用操作

3.1 `insert()`：插入元素

set<int> s;
s.insert(10);
s.insert(20);
s.insert(10);

结果只有：

10 20

因为 set 不允许重复元素。

3.2 `erase()`：删除元素

按值删除

s.erase(10);

删除值为 10 的元素。

按迭代器删除

auto it = s.find(20);
if (it != s.end()) s.erase(it);

3.3 `find()`：查找元素

auto it = s.find(3);
if (it != s.end()) {
    cout << "存在" << endl;
} else {
    cout << "不存在" << endl;
}

3.4 `count()`：统计某个元素出现次数

cout << s.count(3) << endl;

对于 set：

存在则返回 1
不存在则返回 0

因为 set 不会有重复元素。

3.5 `size()`：元素个数

cout << s.size() << endl;

3.6 `empty()`：判断是否为空

if (s.empty()) {
    cout << "空集合" << endl;
}

3.7 `clear()`：清空集合

s.clear();

4. 遍历 `set`

因为 set 是有序的，所以遍历结果默认从小到大。

方式 1：范围 for

for (int x : s) {
    cout << x << " ";
}

方式 2：迭代器

for (set<int>::iterator it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
}

C++11 可简写为：

for (auto it = s.begin(); it != s.end(); it++) {
    cout << *it << " ";
}

5. `begin()` 和 `end()`

cout << *s.begin() << endl;

begin()：指向第一个元素
end()：指向最后一个元素的下一个位置，不能直接解引用

例如：

set<int> s = {2, 4, 6};
cout << *s.begin() << endl;   // 2

6. 取最大值和最小值

最小值

cout << *s.begin() << endl;

最大值

cout << *prev(s.end()) << endl;

或者：

auto it = s.end();
it--;
cout << *it << endl;

注意：

前提是 set 非空

7. 自动去重

这是 set 最经典的用途之一。

vector<int> a = {1, 2, 2, 3, 3, 3, 4};
set<int> s(a.begin(), a.end());

for (int x : s) cout << x << " ";

输出：

1 2 3 4

8. 判断某元素是否存在

if (s.find(x) != s.end()) {
    cout << "存在" << endl;
}

也可以写：

if (s.count(x)) {
    cout << "存在" << endl;
}

比赛里这两种都常见。

9. 前驱和后继

这是 set 很重要的竞赛用法。

9.1 `lower_bound(x)`

返回第一个大于等于 x 的位置

auto it = s.lower_bound(4);
if (it != s.end()) cout << *it << endl;

9.2 `upper_bound(x)`

返回第一个大于 x 的位置

auto it = s.upper_bound(4);
if (it != s.end()) cout << *it << endl;

9.3 查找前驱

前驱：小于 x 的最大元素。

auto it = s.lower_bound(x);
if (it != s.begin()) {
    it--;
    cout << *it << endl;
}

9.4 查找后继

后继：大于等于 x 的最小元素（常用 lower_bound）

auto it = s.lower_bound(x);
if (it != s.end()) {
    cout << *it << endl;
}

10. 降序 `set`

默认是升序，如果想降序排列：

set<int, greater<int>> s;

示例：

set<int, greater<int>> s;
s.insert(3);
s.insert(1);
s.insert(5);

for (int x : s) cout << x << " ";

输出：

5 3 1

11. 删除区间元素

auto l = s.lower_bound(3);
auto r = s.upper_bound(7);
s.erase(l, r);

表示删除区间 [3, 7] 内的元素。

注意这里实际删除的是迭代器区间 [l, r)。

12. `set<pair<int,int>>` 的用法

比赛中也很常见。

set<pair<int, int>> s;
s.insert({2, 3});
s.insert({1, 5});
s.insert({2, 1});

pair 会按字典序排序：

先比较 first
再比较 second

遍历结果：

1 5
2 1
2 3

13. 常见应用场景

13.1 去重 + 排序

vector<int> a = {4, 2, 2, 1, 3, 3};
set<int> s(a.begin(), a.end());

13.2 动态查重

set<int> vis;

if (vis.count(x)) {
    cout << "重复出现" << endl;
} else {
    vis.insert(x);
}

13.3 维护有序集合

例如随时需要：

插入元素
删除元素
查询最小值 / 最大值
查询某个值是否存在

这时 set 比 vector 更方便。

13.4 查找最接近某个值的元素

利用 lower_bound()：

auto it = s.lower_bound(x);

然后比较：

it
prev(it)

即可找到最接近 x 的值。

14. 常见注意事项

14.1 `set` 中元素不能通过迭代器直接修改

错误写法：

auto it = s.find(3);
*it = 10;   // 错误

原因：

修改元素会破坏内部有序性

如果要改，通常做法是：

先删
再插

s.erase(3);
s.insert(10);

14.2 `find()` 返回的是迭代器

auto it = s.find(x);
if (it != s.end()) {
    cout << *it << endl;
}

不是返回下标。

14.3 `end()` 不能解引用

错误写法：

cout << *s.end() << endl;   // 错误

正确取最大值要写：

cout << *prev(s.end()) << endl;

14.4 `set` 不支持下标访问

错误理解：

s[0]

不存在这种写法。

因为 set 不是顺序容器。

14.5 插入重复元素不会报错，但不会成功插入

s.insert(5);
s.insert(5);

最后仍然只有一个 5。

15. 蓝桥杯常见模板

15.1 判重模板

set<int> s;
if (s.count(x)) {
    cout << "已经出现过" << endl;
} else {
    s.insert(x);
}

15.2 去重排序模板

vector<int> a = {4, 2, 2, 1, 3};
set<int> s(a.begin(), a.end());

for (int x : s) cout << x << " ";

15.3 查找前驱后继模板

auto it = s.lower_bound(x);

// 后继
if (it != s.end()) cout << *it << endl;

// 前驱
if (it != s.begin()) {
    --it;
    cout << *it << endl;
}

16. 一份完整示例代码

#include <iostream>
#include <set>
using namespace std;

int main() {
    set<int> s;

    s.insert(3);
    s.insert(1);
    s.insert(5);
    s.insert(3);

    for (int x : s) cout << x << " ";
    cout << endl;   // 1 3 5

    if (s.count(3)) cout << "3 存在" << endl;

    s.erase(3);

    if (s.find(3) == s.end()) cout << "3 已被删除" << endl;

    cout << "最小值: " << *s.begin() << endl;
    cout << "最大值: " << *prev(s.end()) << endl;

    return 0;
}

17. 必背内容

定义

set<int> s;

常用操作

s.insert(x);          // 插入
s.erase(x);           // 删除
s.find(x);            // 查找
s.count(x);           // 是否存在
s.lower_bound(x);     // 第一个 >= x
s.upper_bound(x);     // 第一个 > x
s.empty();            // 判空
s.size();             // 元素个数

遍历

for (int x : s) cout << x << " ";

18. 总结

set 的核心特点：

自动排序
元素唯一
查找 / 插入 / 删除效率高
非常适合动态维护有序不重复集合

蓝桥杯中最常见的几个方向：

去重
判重
有序维护
前驱后继
查找某数是否存在

C++ STL 容器 set 常见用法总结