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C语言实现N个集合交集算法

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"这篇C语言代码实现了一个功能,用于计算任意数量(N个)集合的交集。程序通过链表结构存储集合元素,提供了一个`creat()`函数来创建和输入链表,以及一个`interset()`函数来计算两个链表的交集。主函数`main()`中,用户可以输入集合的个数和每个集合的元素,最后输出所有集合的交集。" 在C语言中,处理集合问题通常需要自定义数据结构。在这个例子中,作者使用了链表结构来表示集合。链表节点由结构体`lnode`定义,包含一个整型数据成员`data`和一个指向下一个节点的指针`next`。 1. **链表节点定义**: - `typedef struct lnode` - `int data`: 存储集合中的元素。 - `struct lnode* next`: 指向下一个节点的指针。 2. **创建链表函数`creat()`**: - 该函数用于根据用户输入创建一个链表,输入值为非零时,继续添加节点,直到输入为000为止。 - 使用`malloc()`动态分配内存创建新节点。 - 通过`scanf()`读取用户输入的集合元素。 3. **求交集函数`interset()`**: - 接收两个链表头指针`A`和`B`作为参数,返回它们的交集链表`C`。 - 使用两个指针`pa`和`pb`分别遍历`A`和`B`,当`pa`指向的元素在`B`中找到时,将其添加到结果链表`C`中。 - 结果链表`C`也是用链表结构表示,方便进行后续的交集操作。 4. **主函数`main()`**: - 用户首先输入集合的总数`n`,然后依次输入每个集合的元素,直到输入000结束。 - 使用数组`p`存储每个输入的集合链表头指针。 - 最后,调用`interset()`函数计算所有集合的交集,结果存储在`C`链表中。 5. **链表操作**: - 在`main()`函数中,通过循环读取用户输入并调用`creat()`创建每个集合的链表。 - 为了计算所有集合的交集,需要多次调用`interset()`函数,每次将当前已计算的交集与下一个集合的交集求并。 6. **内存管理**: - 注意,这段代码没有包含释放内存的部分。在实际应用中,应当在不再需要链表时释放分配的内存,以防止内存泄漏。 这个代码示例展示了如何利用C语言的基本数据结构和算法来解决集合运算问题,特别是如何使用链表高效地处理动态输入和集合运算。在实际编程中,可以基于这个基础进行优化,例如增加错误处理、改进内存管理和提高效率等。

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求交集和并集的线性算法(原创) 对于给定的两个集合,使用哈希表可以在线性时间复杂度内得到他们的交集和并集,具体说明如下: 假设有集合A={1, 7, 5, 13, 9, 10, 11}, B={5, 7, 10, 1, 18, 12}, 1)求交集,需要得到结果:A∩B={1, 5, 7,10} 思路如下: ①建立一个哈希表(HashTable),其键(KEY)表示集合中数字的值,其值(VALUE)表示集合中数字出现的次数 ②遍历集合A,将集合中的每个数字(KEY)插入哈希表,每个数字的出现次数(VALUE)设置为1 ③遍历集合B,对于集合中的每个数字: 如果哈希表中已经存在该数字,将对应的VALUE改为2 如果哈希表中不存在该数字,忽略 ④遍历哈希表,输出VALUE为2的数字,即得到A和B的交集 2) 求并集,需要得到结果:AUB={1,5,7,9,10,11,12,13,18} 思路如下: ①建立一个哈希表(HashTable),其键(KEY)表示集合中数字的值,其值(VALUE)可以无视 ②遍历集合A,将集合中的每个数字(KEY)插入哈希表 ③遍历集合B,对于集合中的每个数字: 如果哈希表中已经存在该数字,忽略 如果哈希表中不存在该数字,将这个数字插入哈希表 ④遍历哈希表,输出哈希表中的每个KEY,即为A和B的并集 上面以两个集合为例说明了交集和并集的求法,事实上,上述算法可以很方便的扩展到3个或3个以上的集合 的求交集和求并集。另外求并集时,由于哈希表的值(VALUE)部分不需要用到,所以这个数据结构也可以更换为 哈希集(HashSet)。 转载请注明出处。 VB中HashTable 2012-08-20 14:43:21| 分类: asp.net|举报|字号 订阅 首先定义一个hashtable Dim hstl As New Hashtable hstl.Add(key, value) 'java是用.put MS开始全面模仿java 这说说vb.net中的hashtable基本用法: 添加值:hstl.add(key,value) 通过key取值: hstl.Item(key).ToString 判断是否含有Key: ContainsKey(key) 判断是否含有value: ContainsValue(value) 遍历hashtable: Dim de As DictionaryEntry '泛型类 For Each de In hstl console.write(de.key & de.value) Next de hashtable不支持通过value取key. 求2个集合的交集 第一种方法 最简单、粗暴的循环遍历2个集合,判断如果有相同的元素就取出来。假设集合1的长度为M,集合2的长度为N,那么,时间复杂度为:O(M*N) 代码: public static List GetIntersection(List list1, List list2) { List list3 = new List(); //第一种方法:循环遍历 //O(n×m) for (int i = 0; i < list1.Count; i++) { for (int j = 0; j < list2.Count; j++) { if (list1[i]==list2[j]) { list3.Add(list1[i]); } } } return list3; } 第二种方法 利用hash这种很有用的数据结构来实现。我们知道,hash的特点之一就是不允许有重复元素,即hash表中的元素都是唯一的。所以,我们的思路就是:先把第一个集合的所有元素都放进hashSet中,时间复杂度O(M);再把第二个集合中的元素放进hashSet中,如果有重复元素,就是这2个集合的交集,时间复杂度为O(N)。即总的时间复杂度从O(M*N)降低到了O(M+N)。 代码: public static List GetIntersection2(List list1, List list2) { //第二种方法:hash List list3 = new List(); HashSet hashSet = new HashSet(); foreach (string item in list1) { hashSet.Add(item); } foreach (string item in list2) { if (hashSet.Add(item) == false) { list3.Add(item); } } return list3; } 测试 代码: static void Main(string[] args) { List list1 = new List(); list1.Add("apple"); list1.Add("banana"); list1.Add("pear"); list1.Add("orange"); list1.Add("grape"); List list2 = new List(); list2.Add("nokia"); list2.Add("sumsung"); list2.Add("htc"); list2.Add("apple"); list2.Add("orange"); List list =new List(); //test for two set join //list = TwoSetsIntersection.GetIntersection(list1, list2); list = TwoSetsIntersection.GetIntersection2(list1, list2); foreach (string item in list) { Console.Write(item + "\t"); } } 总结 hash的另一个特点是查找效率为O(1),惊人的高! 对于这道题目要是算出来O(M*N)的同学就应该补课了。出来混,迟早要还的。 HashSet类 HashSet类主要是设计用来做高性能集运算的,例如对两个集合求交集、并集、差集等。集合中包含一组不重复出现且无特性顺序的元素。 HashSet的一些特性如下: 1、HashSet中的值不能重复且没有顺序。 2、HashSet的容量会按需自动添加。 构造方法: HashSet() 默认相等比较器创建一个空的新实例。 HashSet(IEnumerable collection)  把指定集合中的collection中的数据复制到集中 HashSet(IEqualityComparer comparer)  使用指定的相等比较器创建一个空的新实例 HashSet(IEnumerable collection,IEqualityComparer comparer)  使用指定的比较器实例化数据,且将指定集合中的元素复制到集合中。 因为HashSet是专门设计来做集合运算的,因此它提供的方法中有不少是和集合运算相关的。 以下给出它的一些常用方法介绍 成员        类型        说明 Add        方法        将指定的元素添加到集合中 Clear        方法         清空集合中的所有元素 Contains     方法         确定某元素是否在HashSet中 Exists       方法         确定HashSet是否包含于指定条件相匹配的元素 ExceptWith    方法         从当前HashSet移除指定集合中的所有元素 IntersectWith   方法        修改当前的HashSet对象,以仅包含该对象和指定集合中存在的元素 IsProperSubsetOf  方法        确定HashSet对象是否为指定集合的真子集 IsProperSupersetOf 方法        确定HashSet对象是否为指定集合的真超集 IsSunsetOf     方法         确定HashSet对象是否为指定集合的子集 IsSupersetOf    方法         确定HashSet对象是否为指定集合的超集 Remove      方法         从HashSet对象中移除指定的元素 RemoveWhere   方法         从HashSet集合中移除与指定谓词所定义的条件相匹配的所有元素 SetEquals     方法         确定HashSet对象与指定的集合中是否包含相同的元素 SynmmetricExceptWith  方法     修改当前的HashSet对象,以仅包含该对象或指定集合中存在的元素 TrimExcess    方法         将HashSet对象的容量设置为它所包含的元素的实际个数,向上舍入为接近的特性与实现的值。 UnionWith     方法         修改当前的HashSet对象,以包含该对象本身和指定集合中存在的所有元素 给个简单的例子,写不完的,总之记得HashSet主要的作用是用来进行,交集、并集等运算的就OK了。 static void Main(string[] args) { HashSet hs = new HashSet(); hs.Add("你"); hs.Add("好"); hs.Add("吗"); HashSet hs1 = new HashSet(); hs1.Add("你"); hs1.Add("好"); bool b = hs1.IsProperSubsetOf(hs); //确定hs1是否是hs的真子集 Console.WriteLine(b); //输出True HashSet hs2 = new HashSet(); hs2.Add("爱你"); IEnumerable list = hs.Union(hs2); //返回并集 foreach (string str in list) { Console.WriteLine(str); //输出 你 好 吗 爱你 } Console.ReadKey(); }