c ++ тест, если 2 набора не пересекаются

Question

Я знаю, что у STL set_difference, но мне нужно просто знать, не пересекаются ли 2 set с. Я профилировал свой код, и это немного замедляет работу моего приложения. Есть ли простой способ узнать, не пересекаются ли 2 набора, или мне нужно просто свернуть мой собственный код?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Я также пытался set_intersection, но это заняло то же время ...

Answer 1

Изменен код hjhill, чтобы уменьшить сложность в O (log n), избавившись от вызова count ().

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;
}

Я соблюдаю и проверяю этот код сейчас, так что он должен быть хорошим.

Answer 2

Поскольку std::set является отсортированным контейнером, вы можете сравнить установленные границы, чтобы увидеть, могут ли они пересекаться, и, если да, выполнить дорогостоящую операцию STL.

Edit:

Вот где серьезная рыбалка на моллюсков ...

Весь код, опубликованный до сих пор, пытается повторно реализовать то, что уже есть в . Вот суть set_intersection:

  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;
    }

Довольно оптимально уже, за исключением присваивания выходному итератору, который не нужен для нахождения только факта, являются ли два набора объединенными. Это может быть использовано для изменения флага следующим образом:

  /// 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
  {
    // ...

Это позволяет избежать копирования объектов из исходных наборов и позволяет повторно использовать алгоритмы STL.

Answer 3

Вы можете использовать set_intersection и проверить, если полученный набор пуст, но я не знаю, намного ли это быстрее.

Оптимальная реализация остановит тестирование и return false, как только будет найден первый равный элемент. Я не знаю ни одного готового решения для этого, хотя

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;
}

не слишком сложен и должен хорошо выполнять свою работу.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Если вы хотите производительность O (n), используйте немного менее компактный

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;
    }
}

(дальнейшая модификация Graphics Noob с использованием только оператора <) </p>

Answer 4

Можно получить O (log (n)), используя тот факт, что оба набора отсортированы. Просто используйте std::lower_bound вместо перемещения итератора на единицу.

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

Используйте std :: set_intersection и посмотрите, пуст ли вывод. Вы можете проверить, не перекрывают ли сначала диапазон двух наборов (область, охватываемая начальным и конечным итераторами), но я подозреваю, что set_intersection уже может это сделать.

Это все операции O (n), как и is_disjoint. Если O (n) неприемлемо, вам придется создать некоторую стороннюю память, чтобы «отслеживать» непересекающиеся множества при добавлении / удалении элементов. Здесь вы платите накладные расходы во время вставки (обновляя структуру «isdisjoint» для каждой модификации набора), но is_disjoint может быть реализован дешево. Это может или не может быть хорошим компромиссом.