掌握 C# SortedSet（有序无重复集合的高效使用指南）

什么是 SortedSet<T>？

SortedSet<T> 是 .NET Framework 提供的一个泛型集合类，它实现了 ISet<T> 接口。它的两个核心特性是：

• ✅ 自动排序：所有元素按升序排列（默认使用元素的自然顺序或自定义比较器）。
• ✅ 无重复元素：集合中不会包含重复项，添加重复元素会被忽略。

因此，SortedSet<T> 非常适合用于需要去重并保持有序的数据场景，比如排行榜、唯一日志记录、字典索引等。

如何创建和使用 SortedSet<T>？

首先，你需要引入命名空间 System.Collections.Generic。下面是一个简单的示例：

using System;using System.Collections.Generic;class Program{    static void Main()    {        // 创建一个 SortedSet        SortedSet<int> numbers = new SortedSet<int>();        // 添加元素        numbers.Add(5);        numbers.Add(1);        numbers.Add(3);        numbers.Add(5); // 重复，不会被添加        // 输出结果：1, 3, 5        foreach (int num in numbers)        {            Console.Write(num + " ");        }    }}

运行上述代码，你会看到输出为：1 3 5。注意，即使我们尝试添加两次数字 5，集合中也只保留了一个，并且所有元素自动按升序排列。

常用方法与属性

SortedSet<T> 提供了丰富的方法来操作集合：

• Add(T item)：添加元素，若已存在则返回 false。
• Remove(T item)：移除指定元素。
• Contains(T item)：检查是否包含某元素。
• Min / Max：获取最小值和最大值（O(1) 时间复杂度！）。
• Reverse()：反向遍历集合。

例如，快速获取最大最小值：

SortedSet<string> words = new SortedSet<string> { "banana", "apple", "cherry" };Console.WriteLine($"最小: {words.Min}, 最大: {words.Max}");// 输出：最小: apple, 最大: cherry

自定义排序规则

默认情况下，SortedSet<T> 使用元素的自然顺序（如数字大小、字符串字母顺序）。但你也可以通过传入 IComparer<T> 来实现自定义排序。

例如，按字符串长度降序排列：

public class LengthComparer : IComparer<string>{    public int Compare(string x, string y)    {        // 按长度降序，长度相同时按字母升序        int lengthComparison = y.Length.CompareTo(x.Length);        return lengthComparison != 0 ? lengthComparison : x.CompareTo(y);    }}// 使用自定义比较器var set = new SortedSet<string>(new LengthComparer()){    "cat", "elephant", "dog", "bee"};foreach (var word in set){    Console.WriteLine(word);}// 输出：// elephant// bee// cat// dog

性能与适用场景

SortedSet<T> 基于红黑树实现，因此插入、删除、查找操作的时间复杂度均为 O(log n)。相比 List<T> 手动排序，它在频繁增删且需保持有序的场景下效率更高。

典型应用场景包括：

• 实时排行榜（如游戏积分榜）
• 去重并排序的日志条目
• 需要快速获取最值的数据集

总结

通过本教程，你应该已经掌握了 C# 中 SortedSet<T> 的基本用法、核心特性和适用场景。记住，当你需要一个有序且无重复的集合时，SortedSet<T> 是一个强大而高效的工具。

希望这篇关于 C# SortedSet、有序集合、无重复集合 和 C#数据结构 的入门教程对你有所帮助！快去试试吧！