C++ STL常用算法-67-集合算法-交集/并集/差集

这篇是学习常用算法的最后一篇，来学习三个集合算法。主要和数学几个概念有关系，交集 并集 和差集。下面分别用代码来练习每一个集合算法。

算法简介：
set_intersection        //求两个容器的交集
set_union            //求两个容器的并集
set_difference        //求两个容器的差集

 

1.set_intersection  交集

求两个容器的交集

函数原型：set_intersection()

返回数据存储在另一个容器，容器的大小建议取小容器的大小的值

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <algorithm>
using namespace std;


void Print01(int val)
{
    cout << val << " ";
}

void test01()
{
    vector<int> v1;
    vector<int> v2;
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
        v1.push_back(i);  // 范围0-9
        v2.push_back(i+5); // 范围5-15
    }

    vector<int> v3;
    v3.resize(v1.size()); // 最特殊情况，v2全部包含v1里面的元素，这个时候v3大小建议取v1的大小
    set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
    cout << "交集：" << endl;
    for_each(v3.begin(), v3.end(), Print01);
    cout << endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

所以，这里建议选择一个容器大小最小用来当做交集后存储的容器，可以通过代码if比较两个容器的size。

vv3.resize(min(v1.size(), v2.size()));

 

2.set_union           并集

并集就是两个容器不重复的元素

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <algorithm>
using namespace std;


void Print01(int val)
{
    cout << val << " ";
}

void test01()
{
    vector<int> v1;
    vector<int> v2;
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
        v1.push_back(i);  // 范围0-9
        v2.push_back(i+5); // 范围5-15
    }

    vector<int> v3;
    v3.resize(v1.size() + v2.size()); // 最特殊情况，v2全部包含v1里面的元素，这个时候v3大小建议取v1的大小
    set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
    cout << "并集：" << endl;
    for_each(v3.begin(), v3.end(), Print01);
    cout << endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果:

目标容器空间，后面有几个是0，除非，最特殊情况，两个容器都没有一个元素和对方相同。

 

3.set_difference     差集

差集分两种情况，容器1和容器2的差集，和反过来 容器2和容器1的差集 结果是不等价的

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <algorithm>
using namespace std;


void Print01(int val)
{
    cout << val << " ";
}

void test01()
{
    vector<int> v1;
    vector<int> v2;
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
        v1.push_back(i);  // 范围0-9
        v2.push_back(i+5); // 范围5-15
    }

    cout << "容器v1：" << endl;
    for_each(v1.begin(), v1.end(), Print01);
    cout << endl;
    cout << "容器v2：" << endl;
    for_each(v2.begin(), v2.end(), Print01);
    cout << endl;

    vector<int> v3;
    v3.resize(max(v1.size(),v2.size()));
    set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
    cout << "v1和v2差集：" << endl;
    for_each(v3.begin(), v3.end(), Print01);
    cout << endl;

    vector<int> v4;
    v4.resize(max(v1.size(),v2.size()));
    set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), v4.begin());
    cout << "v2和v1差集：" << endl;
    for_each(v4.begin(), v4.end(), Print01);
    cout << endl;
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果

 

其实，注意到上面我们输出第三个容器的时候，后面会多一些0，如果不想要多余0输出，怎么办呢？

上面三个集合算法返回值都是迭代器，而且返回的都是结束迭代器

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <algorithm>
using namespace std;


void Print01(int val)
{
    cout << val << " ";
}

void test01()
{
    vector<int> v1;
    vector<int> v2;
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
        v1.push_back(i);  // 范围0-9
        v2.push_back(i+5); // 范围5-15
    }

    cout << "容器v1：" << endl;
    for_each(v1.begin(), v1.end(), Print01);
    cout << endl;
    cout << "容器v2：" << endl;
    for_each(v2.begin(), v2.end(), Print01);
    cout << endl;

    vector<int> v3;
    v3.resize(max(v1.size(),v2.size()));
    vector<int>::iterator targetEnd = set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), v3.begin());
    cout << "v1和v2差集：" << endl;
    for_each(v3.begin(), targetEnd, Print01);
    cout << endl;
   
}

int main()
{
    test01();
    system("pause");
    return 0;
}

输出：