Question

我知道STL有set_difference，但我需要知道2 set是否不相交。我已经分析了我的代码，这使我的应用程序放慢了很多。有没有一种简单的方法可以看出2组是否是不相交的，还是我只需要自己编写代码？

编辑：我也试过set_intersection，但是花了相同的时间......

Answer 1

修改了hjhill的代码，通过删除count（）调用将复杂度降低O（log n）。

template<class Set1, class Set2> 
bool is_disjoint(const Set1 &set1, const Set2 &set2)
{
    if(set1.empty() || set2.empty()) return true;

    typename Set1::const_iterator 
        it1 = set1.begin(), 
        it1End = set1.end();
    typename Set2::const_iterator 
        it2 = set2.begin(), 
        it2End = set2.end();

    if(*it1 > *set2.rbegin() || *it2 > *set1.rbegin()) return true;

    while(it1 != it1End && it2 != it2End)
    {
        if(*it1 == *it2) return false;
        if(*it1 < *it2) { it1++; }
        else { it2++; }
    }

    return true;
}

我现在已经遵守并测试了这段代码，所以应该很好。

Answer 2

由于std::set是一个已排序的容器，您可以比较设置的边界以查看它们是否可能相交，如果是，则执行昂贵的STL操作。

编辑：

这里是蛤蜊捕鱼严重的地方...

到目前为止发布的所有代码都试图重新实现＆lt; algorithm＆gt;中已有的内容。这是set_intersection：

的要点


  template<typename _InputIterator1, typename _InputIterator2,
           typename _OutputIterator>
    _OutputIterator
    set_intersection(_InputIterator1 __first1, _InputIterator1 __last1,
                     _InputIterator2 __first2, _InputIterator2 __last2,
                     _OutputIterator __result)
    {
      while (__first1 != __last1 && __first2 != __last2)
        if (*__first1 < *__first2)
          ++__first1;
        else if (*__first2 < *__first1)
          ++__first2;
        else
          {
            *__result = *__first1;
            ++__first1;
            ++__first2;
            ++__result;
          }
      return __result;
    }

除了对输出迭代器的赋值之外，已经非常优化了，这对于找到两个集合是否是联合的事实是不必要的。这可以用来翻转标志如下：


  /// fake insert container
  template <typename T> struct intersect_flag
  {       
    typedef int iterator;
    typedef typename T::const_reference const_reference;

    bool flag_; // tells whether given sets intersect

    intersect_flag() : flag_( false ) {}

    iterator insert( iterator, const_reference )
    {       
      flag_ = true; return 0;
    }
  };

  // ...
  typedef std::set<std::string> my_set;

  my_set s0, s1;
  intersect_flag<my_set> intf;

  // ...        
  std::set_intersection( s0.begin(), s0.end(),
    s1.begin(), s1.end(), std::inserter( intf, 0 ));

  if ( intf.flag_ ) // sets intersect
  {
    // ...

这可以避免从原始集中复制对象，并允许您重用STL算法。

Answer 3

您可以使用set_intersection并测试结果集是否为空，但我不知道这是否更快。

一旦找到第一个相等元素，最佳实现将停止测试并return false。我不知道有任何现成的解决方案，但

template<class Set1, class Set2> 
bool is_disjoint(const Set1 &set1, const Set2 &set2)
{
    Set1::const_iterator it, itEnd = set1.end();
    for (it = set1.begin(); it != itEnd; ++it)
        if (set2.count(*it))
            return false;

    return true;
}

不是太复杂，应该很好地完成工作。

编辑：如果您想要O（n）性能，请使用轻微不太紧凑

template<class Set1, class Set2> 
bool is_disjoint(const Set1 &set1, const Set2 &set2)
{
    Set1::const_iterator it1 = set1.begin(), it1End = set1.end();
    if (it1 == it1End)
        return true; // first set empty => sets are disjoint

    Set2::const_iterator it2 = set2.begin(), it2End = set2.end();
    if (it2 == it2End)
        return true; // second set empty => sets are disjoint

    // first optimization: check if sets overlap (with O(1) complexity)
    Set1::const_iterator it1Last = it1End;
    if (*--it1Last < *it2)
        return true; // all elements in set1 < all elements in set2
    Set2::const_iterator it2Last = it2End;
    if (*--it2Last < *it1)
        return true; // all elements in set2 < all elements in set1

    // second optimization: begin scanning at the intersection point of the sets    
    it1 = set1.lower_bound(*it2);
    if (it1 == it1End)
        return true;
    it2 = set2.lower_bound(*it1);
    if (it2 == it2End)
        return true;

    // scan the (remaining part of the) sets (with O(n) complexity) 
    for(;;)
    {
        if (*it1 < *it2)
        {
            if (++it1 == it1End)
                return true;
        } 
        else if (*it2 < *it1)
        {
            if (++it2 == it2End)
                return true;
        }
        else
            return false;
    }
}

（进一步修改了图形Noob的修改，仅使用运算符＆lt;）

Answer 4

可以通过使用两个集合进行排序的事实来获得O（log（n））。只需使用std::lower_bound而不是将迭代器移动一个。

enum Ordering { EQ = 0, LT = -1, GT = 1 };

template <typename A, typename B>
Ordering compare(const A &a, const B &b)
{
    return
        a == b ? EQ :
        a < b ? LT : GT;
}

template <typename SetA, typename SetB>
bool is_disjoint(const SetA &a, const SetB &b)
{
    auto it_a = a.begin();
    auto it_b = b.begin();
    while (it_a != a.end() && it_b != b.end())
    {
        switch (compare(*it_a, *it_b))
        {
        case EQ:
            return false;
        case LT:
            it_a = std::lower_bound(++it_a, a.end(), *it_b);
            break;
        case GT:
            it_b = std::lower_bound(++it_b, b.end(), *it_a);
            break;
        }
    }
    return true;
}

Answer 5

使用std :: set_intersection，查看输出是否为空。您可以检查两个集合的范围（开始和结束迭代器覆盖的区域）是否首先重叠，但我怀疑set_intersection可能已经这样做了。

这些都是O（n）操作，is_disjoint也是如此。如果O（n）是不可接受的，那么在添加/删除元素时，你必须构建一些侧面存储来“跟踪”集合的不相交性。在这里，您将在插入时支付开销（通过更新每个集修改的“isdisjoint”结构），但is_disjoint可以廉价实现。这可能是也可能不是一个很好的权衡。

c ++测试如果2组是不相交的

5 个答案:

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