STL 算法vector/set集合-交集,并集,差集,对称差

针对这里提及的四个集合运算必须特别注意： 
1、第一个算法需保证第一集合和第二集合有序，并从小到大排序，内部使用默认“<”操作符比较元素大小； 

2、第二个算法需保证第一集合和第二集合有序，排序方式参照Compare确定，内部使用Compare比较元素大小。

1 -- set_intersection(交集)

template 
OutputIterator set_intersection(InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,
                    InputIterator2 first2, InputIterator2 last2,
                    OutputIterator result);

template 
OutputIterator set_intersection(InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,
                    InputIterator2 first2, InputIterator2 last2,
                    OutputIterator result, Compare comp);

该函数用于求两个集合的交集，结果集合中包含所有同时属于第一个集合和第二个集合的元素。例如：集合{1,2,3,7,9}和{3,4,5,7}的交集为{3,7}。 
函数返回值：结果集合的结束位置的back_insert_iterator(和普通的迭代器不样)。
参数：

（第一个集合的开始位置，第一个集合的结束位置，第二个参数的开始位置，第二个参数的结束位置，结果集合的插入迭代器（inserter(result, result.begin())））

对于第二个算法，Compare指定用于比较元素大小的仿函数。 

2 -- set_union(并集)

template 
OutputIterator set_union(InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,
                    InputIterator2 first2, InputIterator2 last2,
                    OutputIterator result);

template 
OutputIterator set_union(InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,
                    InputIterator2 first2, InputIterator2 last2,
                    OutputIterator result, Compare comp);

该函数用于求两个集合的交集，结果集合中包含所有同时属于第一个集合和第二个集合的元素。例如：集合{1,2,3,7,9}和{3,4,5,7}的并集为{1,2,3,4,5,7}。 

3 -- set_difference(差集)

template 
OutputIterator set_difference(InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,
                    InputIterator2 first2, InputIterator2 last2,
                    OutputIterator result);

template 
OutputIterator set_difference(InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,
                    InputIterator2 first2, InputIterator2 last2,
                    OutputIterator result, Compare comp);
该函数用于求两个集合的差集，结果集合中包含所有属于第一个集合但不属于第二个集合的元素。例如：集合{1,2,3,7,9}和{3,4,5,7}的差集为{1,2,9}。 

该函数用于求两个集合的差集，结果集合中包含所有属于第一个集合但不属于第二个集合的元素。例如：集合{1,2,3,7,9}和{3,4,5,7}的差集为{1,2,9}。 

4 -- set_symeetric_difference(对称差集)

template
OutputIterator set_symmetric_difference(InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,
                    InputIterator2 first2, InputIterator2 last2,
                    OutputIterator result);

template
OutputIterator set_symmetric_difference(InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,
                    InputIterator2 first2,
                    InputIterator2 last2,
                    OutputIterator result, Compare comp);

数学上，两个集合的对称差集是只属于其中一个集合，而不属于另一个集合的元素组成的集合。也就是说对称差集是去除同时出现在两个集合中的元素后，两集合其他元素组成的集合。例如：集合{1,2,3,7,9}和{3,4,5,7}的对称差为{1,2,4,5,9}。集合论中的这个运算相当于布尔逻辑中的异或运算。集合A和B的对称差通常表示为AΔB。 

应用举例（以并集为例）：

第一类--两个数组求并：

// set_union example
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main () {
  int first[] = {5,10,15,20,25};
  int second[] = {50,40,30,20,10};
  vector v;   // 也可以用set                        // 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0
  vector::iterator it;

  sort (first,first+5);     //  5 10 15 20 25
  sort (second,second+5);   // 10 20 30 40 50

  set_union (first, first+5, second, second+5, inserter(v, v.begin()));
                                               // 5 10 15 20 25 30 40 50  0  0
  for(vector::iterator it=v.begin();it!=v.end();it++)
        cout<<*it<<" ";
  return 0;
}

 第二类两个set求并：

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;


int main(void)
{
    set a,b,c;   //c也可以定义成vector
    a.insert(1);
    a.insert(6);
    a.insert(6);
    b.insert(2);
    b.insert(6);
    b.insert(9);


    //最后一个参数若使用c.begin()会产生编译错误assignment of read-only localtion.


    set_union(a.begin(), a.end(), b.begin(), b.end(), inserter(c, c.begin()));
    for(set::iterator it=c.begin();it!=c.end();it++)
        cout<<*it<<" ";


    return 0;
}

第三类--两个vector之间求并：

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
    vector a,b,c;
    for(int e=0;e<10;e++)
    {
       a.push_back(e);
       b.push_back(e+5);
    }
    //最后一个参数若使用c.begin(),运行时会出错“Segmentation fault (core dumped)”.
    set_union(a.begin(),a.end(),b.begin(),b.end(),inserter(c, c.begin()));
    for(vector::iterator it=c.begin();it!=c.end();it++)
        cout<<*it<<" ";
    return 0;
}

注意事项： 函数参数的最后一个参数是插入迭代器，是因为这个函数内部有对结果集合的插入过程，必须用到插入函数，若不需要插入就用普通迭代器即可，就提前就把结果集合的内存空间扩大。

比如：

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
    vector a,b,c(20);  //初始化c中有20个0
    for(int e=0;e<10;e++)
    {
       a.push_back(e);
       b.push_back(e+5);
    }
    //最后一个参数若使用c.begin(),运行时会出错“Segmentation fault (core dumped)”.
    set_union(a.begin(),a.end(),b.begin(),b.end(),c.begin());
    for(vector::iterator it=c.begin();it!=c.end();it++)
        cout<<*it<<" ";
    return 0;
}

若改为c（3）会出现3个元素，最后RE。

此时函数的最后一个参数是普通迭代器，函数的返回值也不再是插入迭代器，也变成了普通迭代器（指向结果集合的最后一个插入元素（非0的））

比如：

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main () {
  int first[] = {5,10,15,20,25};
  int second[] = {50,40,30,20,10};
  vector v(10);                           // 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0
  vector::iterator it;

  sort (first,first+5);     //  5 10 15 20 25
  sort (second,second+5);   // 10 20 30 40 50

  it=set_union (first, first+5, second, second+5,v.begin());// 5 10 15 20 25 30 40 50  0  0
//如果v.begin()改成inserter(v, v.begin())，函数返回值是插入迭代器，就会出现编译错误，错误信息：
/*E:\Users\amdi\Desktop\zuoye.cpp|165|error: no match for 'operator=' (operand types are 'std::vector::iterator {  aka __gnu_cxx::__normal_iterator >}' and 'std::insert_iterator >')| */
  cout << "union has " << int(it - v.begin()) << " elements.\n";
  return 0;
}

所以求结果集合的元素个数除了用result.size()以外，也可以用以上程序的方法，不过建议还是用插入迭代器，用result.size（）毕竟用普通迭代器的问题范围小，而且不方便（我们可能不想去预知结果集合的大小）。