C++ set怎么去重 C++集合容器自动排序去重原理【解析】

尼克

发布时间：2026-02-05 15:44:55

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来源于php中文网

原创

std::set 自动去重排序，因底层红黑树按严格弱序比较拒绝重复键；insert 返回 pair 的 second 表明是否插入成功，不抛异常；自定义类型需正确实现 operator

std::set 本身就会自动去重和排序，不需要额外操作。它底层用红黑树实现，插入时直接拒绝重复键，且天然保持升序——这不是“功能”，而是它的定义行为。

为什么 std::set 插入重复元素没报错也没效果？

因为 std::set::insert() 返回一个 std::pair，其中 bool 表示是否成功插入。重复元素插入时返回 false，迭代器指向原有元素：
std::set s = {1, 2, 3};
auto res = s.insert(2); // res.second == false
// s 仍是 {1, 2, 3}，没变
不是“忽略”或“静默失败”，而是设计如此：去重是核心契约

若需检查是否新增，必须读取返回值的 .second

不能靠异常判断重复——insert 不抛异常（除非内存不足）

std::set 和 std::unordered_set 去重逻辑差异

两者都去重，但机制和代价完全不同：

std::set：基于比较（operator 或自定义 Compare），要求元素可严格弱序；插入/查找时间复杂度 O(log n)；自动排序

std::unordered_set：基于哈希（std::hash + operator==），要求可哈希且可判等；平均 O(1)，最坏 O(n)；不保证顺序

去重触发点不同：前者靠比较结果为 false（即 a 和 b 都为 false）；后者靠哈希相等且 == 为 true

自定义类型怎么让 std::set 正确去重？

关键不是“写去重逻辑”，而是提供可靠的比较语义。常见错误：

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只重载 operator== —— std::set 根本不用它

写的 operator 不满足严格弱序（比如用、或对浮点数直接比）

成员变量有指针或未初始化字段，导致比较结果不稳定

正确做法示例：
struct Person {
    std::string name;
    int age;
    bool operator<(const Person& other) const {
        if (name != other.name) return name < other.name;
        return age < other.age; // 二级排序确保唯一性
    }
};
这样两个 Person{"Alice", 30} 插入 std::set，第二个会被自动拒绝。

真正容易被忽略的是：去重依赖的是「比较不可逆」，不是「值相等」。如果你的 operator 实现让两个逻辑上相同的对象互不小于对方，它们才被视为重复——而这个边界，往往在多字段组合或浮点处理时悄悄越界。