区间合并

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区间合并

场景介绍

最近项目中有一个模块中需要将多个时间段进行合并，这些时间段可能存在交叉、重叠，例如时间段：

date1: 20180101~20180109
date2: 20180301~20180701
date3: 20180309~20180315
date4: 20180105~20180205

这四个无序的时间段，需要合并成有序的、没有交叉、没有重叠的时间段，合并之后是这样的：

date1: 20180101~20180205
date2: 20180301~20180701

这其实是区间合并问题，有多种解决方法，这里mark两种解决方法。

首先，定义一个区间结构体，包含区间左端点start和区间右端点end两个元素

第一种方法

将所有的区间按照区间左端点start排序，这时所有的区间一个端点已经有序了，只需要比较区间右端点的大小。第一个区间先加入结果集，从第二个区间开始，比较结果集最后一个区间的右端点是否小于当前区间的左端点，如果是，说明当前区间与上一个区间没有交集，当前区间加入结果集；如果不是，说明结果集最后一个区间和当前区间有交集，这时候更新结果集最后一个区间的右端点，其值为当前区间右端点和结果集最后一个区间右端点的最大值。

#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<sstream>
#include<iterator>
#include<algorithm>

using namespace std;

struct Interval {
    int start;
    int end;
};

vector<string> split(const string &str, const string &delim, vector<string> &elems) { //将分割后的子字符串存储在vector中
    if (str == "") {
        return elems;
    }
    string strs = str + delim; //*****扩展字符串以方便检索最后一个分隔出的字符串
    size_t size = strs.size();
    int pos;  // 发现delim的下标
    int i = 0; // 待加入elem容器字符串的起始位置
    while (i < size) {
        pos = strs.find(delim, i); //pos为分隔符第一次出现的位置，从i到pos之前的字符串是分隔出来的字符串
        if (pos < size) { //如果查找到，如果没有查找到分隔符，pos为string::npos
            string s = strs.substr(i, pos - i);
            elems.push_back(s);// 这里没有判断s是否为空，可能会有空串
            i = pos + delim.size();
        }
    }
    return elems;
}

// sort的自定义排序函数
bool sortFun(Interval i, Interval j) {
    bool res = i.start < j.start;
    return res;
}

// 核心部分
void sortInterval(vector<Interval> &list) {
    sort(list.begin(), list.end(), sortFun);
    vector<Interval> result;
    if (list.size() > 0) {
        result.push_back(list[0]);
    }
    for (int i = 1; i < list.size(); i++) {
        if (result.back().end < list[i].start) {
            result.push_back(list[i]);
        } else {
            result.back().end = max(list[i].end, result.back().end);
        }
    }
    for (int i = 0; i < result.size(); i++) {
        cout << result[i].start << " " << result[i].end << endl;
    }
}


void test1() {
    vector<Interval> list;
    int M;
    cin >> M;
    string str = "";
    for (int i = 0; i < M; i++) {
        cin >> str;
        vector<string> line;
        line = split(str, ";", line);
        for (int j = 0; j < line.size(); j++) {
            vector<string> ele;
            ele = split(line[j], ",", ele);
            Interval tmp = {stoi(ele[0]), stoi(ele[1])};
            list.push_back(tmp);
        }
        line.clear();
        cout << endl;
    }
    sortInterval(list);
}

int main() {
    test1();
}

Input：
3      // 代表3组数据，每组可以有多个区间，每个区间由;分隔
2,6
1,3
15,18;8,10

Output：
1 6
8 10
15 18

第二种方法

将所有的区间左端点组成的数组starts进行排序，所有区间的右端点组成的数组ends进行排序。如下面4个无序区间
[2,6] [1,3] [15,18] [8,10]
排序后为

index	0	1	2	3
starts	1	2	8	15
ends	3	6	10	18

在如果区间左端点数组starts的index+1小于区间右端点的index，说明区间存在交集；如果index+1位置的starts[index+1]大于index位置的ends[index]，说明中间不连续了；如上表，index = 1时，starts[1] < ends[0] ,说明有交集，继续。index = 2时，starts[2] > ends[1],说明不连续了，前面1~6是一个区间，后面就从8开始，继续下去

#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<sstream>
#include<iterator>
#include<algorithm>

using namespace std;

struct Interval {
    int start;
    int end;
};

vector<string> split(const string &str, const string &delim, vector<string> &elems) { //将分割后的子字符串存储在vector中
    if (str == "") {
        return elems;
    }
    string strs = str + delim; //*****扩展字符串以方便检索最后一个分隔出的字符串
    size_t size = strs.size();
    int pos;  // 发现delim的下标
    int i = 0; // 待加入elem容器字符串的起始位置
    while (i < size) {
        pos = strs.find(delim, i); //pos为分隔符第一次出现的位置，从i到pos之前的字符串是分隔出来的字符串
        if (pos < size) { //如果查找到，如果没有查找到分隔符，pos为string::npos
            string s = strs.substr(i, pos - i);
            elems.push_back(s);// 这里没有判断s是否为空，可能会有空串
            i = pos + delim.size();
        }
    }
    return elems;
}

bool sortFun(Interval i, Interval j) {
    bool res = i.start < j.start;
    return res;
}

void sortInterval_1(vector<Interval> &list) {
    int n = list.size();
    int *starts = new int[n];
    int *ends = new int[n];
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        Interval tmp = list[i];
        starts[i] = tmp.start;
        ends[i] = tmp.end;
    }
    sort(starts, starts + n);
    sort(ends, ends + n);

    vector<Interval> result;
    int cur_start = 1, cur_end = 0, index_start = 0;
    while (cur_start < n) {
        if (starts[cur_start] > ends[cur_end]) {
            int start_tmp = starts[index_start];
            int end_tmp = ends[cur_end];
            Interval tmp = {start_tmp, end_tmp};
            result.push_back(tmp);
            index_start = cur_start;
        }
        cur_start++;
        cur_end++;
    }


    if (cur_end == n - 1) {
        Interval tmp = {starts[index_start], ends[n - 1]};
        result.push_back(tmp);
    }
    cout << "res:" << endl;
    for (int i = 0; i < result.size(); i++) {
        cout << result[i].start << " " << result[i].end << endl;
    }

    delete[]starts;
    delete[]ends;
}


void test1() {
    vector<Interval> list;
    int M;
    cin >> M;
    string str = "";
    for (int i = 0; i < M; i++) {
        cin >> str;
        vector<string> line;
        line = split(str, ";", line);
        for (int j = 0; j < line.size(); j++) {
            vector<string> ele;
            ele = split(line[j], ",", ele);
            Interval tmp = {stoi(ele[0]), stoi(ele[1])};
            list.push_back(tmp);
        }
        line.clear();
        cout << endl;
    }
    sortInterval_1(list);
}

int main() {
    test1();
}


Input：
3      // 代表3组数据，每组可以有多个区间，每个区间由;分隔
2,6
1,3
15,18;8,10

Output：
1 6
8 10
15 18

原网址
[1] [LeetCode] Merge Intervals 合并区间
[2] 区间合并问题(merge-intervals)
[3] C++ sort排序函数用法
[4] C/C++结构体初始化与赋值