C++ STL 容器對比：vector vs set 核心區別

vector 與 set 核心區別詳解

基本分類

• vector：序列式容器，底層動態數組，支援隨機訪問 O(1)，尾部插入/刪除攤還 O(1)，中間插入/刪除 O(n)（需移動元素）。
• set：關聯式容器，底層紅黑樹，元素自動去重、自動排序（默認升序），查找/插入/刪除均 O(log n)，不支援隨機訪問（無 operator[]）。

代碼示例對比

// vector
vector<int> v;
v.insert(v.begin(), 1); // 必須指定位置
v.insert(v.begin(), 2);
v.insert(v.begin(), 1); // 允許重複
// 遍歷：for (auto it=v.begin(); it!=v.end(); ++it)

// set
set<int> s;
s.insert(1); // 可不指定位置
s.insert(2);
s.insert(1); // 自動去重，只保留一個 1
// 遍歷：for (auto it=s.begin(); it!=s.end(); ++it) -- 不能用 it < s.end()

運行結果：vector 輸出 3 1 2 1（保留插入順序、允許重複）；set 輸出 1 2 3（有序、去重）。

迭代器與比較操作

• vector 迭代器支援 < 比較（隨機訪問迭代器）。
• set 迭代器為雙向迭代器，不支援 <，只能用 != 判斷結束。

Java 對應：ArrayList vs HashSet

• ArrayList ≈ vector（新推薦），Vector 為舊類（同步、不推薦）。
• HashSet 基於 HashMap，無序、去重；TreeSet 基於紅黑樹，有序、去重（≈ C++ set）。
• List 允許重複、有序；Set 不允許重複。

選擇指南