C++求集合的交集差集

標准庫的<algorithm>頭文件中提供了std::set_difference,std::set_intersection和std::set_union用來求兩個集合的差集，交集和並集。
正好有個需求，需要求在實體類集合A中，但是不再實體類集合B中的元素，可以使用上述方法來實現。

首先，來看下上述幾個方法的簡單使用。

    std::vector<int> v1{ 1,2,3,4,5,6,7,8 };
    std::vector<int> v2{ 5,  7,  9,10 };
    std::sort(v1.begin(), v1.end());
    std::sort(v2.begin(), v2.end());

    std::vector<int> v_intersection;

    std::set_intersection(v1.begin(), v1.end(),
        v2.begin(), v2.end(),
        std::back_inserter(v_intersection));
    for (int n : v_intersection)
        std::cout << n << ' ';

    std::vector<int> v_difference;

    // v2 中有，v1中沒有
    set_difference(v1.begin(), v1.end(), v_intersection.begin(), v_intersection.end(), inserter(v_difference, v_difference.begin()));

    cout << endl;
    for (int n : v_difference)
        cout << n << " ";
    cout << endl;

聲明兩個vector<int>，set_*方法需要集合是有序的，先調用sort方法排序。后面的使用就比較簡單了，調用set_intersection傳入兩個集合的要進行交操作的區間，back_inserter將兩個集合的交集插入到v_intersection中。

調用set_difference查找在集合v1中有，而v1和v2中交集沒有的元素。

最后的輸出結果如下：

5 7
1 2 3 4 6 8

自定義類型

上面的例子使用的是int，在實際應用中，通常需要的自定義的類型。 如下：

struct Item {
    string group;
    string md5;

    Item(const string &g, const string &m) {
        group = g;
        md5 = m;
    }

    bool operator<(const Item &_I) const {
        if (group == _I.group) {
            return md5 < _I.md5;
        }

        return group < _I.group;
    }
};

自定義類型Item的結構很簡單，只有兩個字段：group和md5。 然后重載了運算符<方便排序，排序的規則是：group不同，在按照group字段排序； 如果group相同，按照字段md5排序。

測試代碼如下：

    Item i1("1", "111");
    Item i2("1", "222");
    Item i3("1", "333");

    Item i4("2", "110");
    Item i5("2", "220");

    vector<Item> list;
    list.push_back(i4);
    list.push_back(i1);
    list.push_back(i2);
    list.push_back(i5);
    list.push_back(i3);


    Item i6("3", "330");
    Item i7("4", "440");

    vector<Item> list1 = { i2, i4, i6, i7 };
    
    sort(list.begin(), list.end());
    sort(list1.begin(), list1.end());

    cout << "list1:###" << endl;
    for (auto i : list)
        cout << "group:" << i.group << " md5:" << i.md5 << endl;

    cout << "list2:###" << endl;
    for(auto i : list1)
        cout << "group:" << i.group << " md5:" << i.md5 << endl;

    vector<Item> item_intersection;
    set_intersection(list.begin(), list.end(), list1.begin(), list1.end(), back_inserter(item_intersection));

    cout << "list1 和 list2 的交集: ###" << endl;
    for(auto i : item_intersection)
        cout << "group:" << i.group << " md5:" << i.md5 << endl;

    vector<Item> item_difference;
    set_difference(list.begin(), list.end(), item_intersection.begin(), item_intersection.end(), back_inserter(item_difference));
    cout << "list1中有，而list2中沒有的元素：###" << endl;
    for(auto i : item_difference)
        cout << "group:" << i.group << " md5:" << i.md5 << endl;

最終的輸出結果：

總結

並集（http://zh.cppreference.com/w/cpp/algorithm/set_union）
交集（http://zh.cppreference.com/w/cpp/algorithm/set_intersection）
差集（http://zh.cppreference.com/w/cpp/algorithm/set_difference）
inserter(http://zh.cppreference.com/w/cpp/iterator/inserter)
back_inserter(http://zh.cppreference.com/w/cpp/iterator/back_inserter)

上述代碼中使用的幾個方法詳細描述。