c++中set与unordered_set的区别

std::set和std::unordered_set都是C++标准库中的关联容器，它们存储唯一的元素，并且不允许重复。然而，它们在内部实现和性能方面有一些关键区别：

1. 底层数据结构：

   • std::set：基于红黑树（Red-Black Tree）实现。红黑树是一种自平衡的二叉搜索树，它可以在O(log n)时间内完成插入、删除和查找操作。
   • std::unordered_set：基于哈希表（Hash Table）实现。哈希表通过将元素的哈希值映射到数组的索引来存储元素。在理想情况下，哈希表的插入、删除和查找操作可以在O(1)时间内完成。

2. 元素顺序：

   • std::set：元素按照升序排列。这是因为红黑树是一种二叉搜索树，左子树的值小于根节点的值，右子树的值大于根节点的值。因此，遍历std::set将按顺序访问元素。
   • std::unordered_set：元素的顺序是无序的。哈希表不保证元素的顺序，因为它们是基于哈希值存储的。如果你需要有序集合，可以考虑使用std::map或std::multimap。

3. 插入、删除和查找性能：

   • std::set：在平均情况下，插入、删除和查找操作的时间复杂度为O(log n)。
   • std::unordered_set：在平均情况下，插入、删除和查找操作的时间复杂度为O(1)。但是，在最坏的情况下（例如，当所有元素都映射到同一个哈希桶时），性能可能会降低到O(n)。

4. 空间复杂度：

   • std::set和std::unordered_set的空间复杂度通常相似，因为它们都需要存储元素以及维护额外的结构信息（如红黑树的节点或哈希表的桶）。然而，具体的空间复杂度取决于实现和元素类型。

总之，std::set和std::unordered_set之间的主要区别在于它们的底层数据结构和元素顺序。std::set基于红黑树实现，元素按升序排列，而std::unordered_set基于哈希表实现，元素顺序无序。在选择使用哪个容器时，需要根据具体需求和性能要求进行权衡。