Sum of Intervals

迈向梦想的道路上，你有彷徨的权利

写在开篇

这道练习题我们做过，去年的时候我在我的另一篇文章一行有效python代码能够完成什么样的kata中介绍过，当时用python实现了一行代码解决，解法利用了集合的唯一性（数学特性）实现，感叹算法之妙！

最近在陶老师和雅菲老师的帮助下，我们实现了C++和Java版，总结一下与大家共同分享，感受算法之妙，编程之美！

话不多说，我们还是先把题目再重述一遍

问题描述

Write a function called sum_intervals() that accepts an array of intervals, and returns the sum of all the interval lengths. Overlapping intervals should only be counted once.

Examples

Input	Output
[ [1, 2], [6, 10], [11, 15] ]	9
[ [1, 4], [7, 10], [3, 5] ]	7
[ [1, 5], [10, 20], [1, 6], [16, 19], [5, 11] ]	19

基础版

在给出两位老师的最终代码之前，就委屈大家先看看我的基础版吧（P.S 这里我仅用C++代码演示，不要问我为什么）

• 要求
  虽然是基础版，但我们也给自己提个要求，10行有效代码完成

• version 1

int sum_of_intervals1(vector>& intervals) {
  set s;
  for (const auto& [x, y] : intervals) {
    for (int i = x; i < y; ++i)
      s.insert(i);
  }
  return s.size();
}

这个解法利用了集合的唯一性，最大的问题就是内存会爆炸，属于偷懒的做法

• version 2

int sum_intervals(vector>& intervals) {
  sort(intervals.begin(), intervals.end());
  int sum = 0;
  int floor = intervals[0].first;
  for (auto &[x, y] : intervals) {
    if (y >= floor) {
      sum += y - std::max(floor, x);
      floor = y;
    }
  }
  return sum;
}

int sum_of_intervals2(const vector>& intervals) {
  return intervals.size() == 0 ? 0 : sum_intervals(intervals);
}

这里忽略{ }符号，勉强10行吧

终极版

这里的终极版是我能写到的终极版，肯定还有更好的，但是我不会

• version 3
  这个版本是对version 2的重构，算是10行以内吧

int sum_help(int sum, const pair& p, int floor) {
  if (p.second >= floor) {
    sum += p.second - std::max(floor, p.first);
    floor = p.second;
  }
  return sum;
}

int sum_of_intervals3(vector>& intervals) {
  sort(begin(intervals), end(intervals));
  return accumulate(begin(intervals), end(intervals), 0, [floor = intervals[0].first](auto sum, const auto& p) { return sum_help(sum, p, floor); });
}

倚天屠龙版

两位老师也写了多个版本，这里只给出两位老师的一行版，直接把答案公布吧

• C++
  这里用到了很多boost库里面的算法，陶老师的代码能看懂写不出来，写出来的编译不过

int sum_of_intervals(vector>& intervals) {
  return copy_range>(
      algorithm::join(intervals | 
      adaptors::transformed([](auto & interval){ 
        return copy_range>(irange(interval.first, interval.second)); 
      }), vector())).size();
}

• Java
  感叹java之美，感谢雅菲老师

public class IntervalCounter
{
    public static long count(List> intervals)
    {
          return intervals.stream()
                  .filter(interval -> interval.size() == 2)
                  .map(interval -> IntStream.range(interval.get(0), interval.get(1)))
                  .flatMap(IntStream::boxed)
                  .distinct()
                  .count();                            
    }
}

• Python
  为了对比，我们还是将当初python的代码也给出来吧

def sum_of_intervals(intervals):
    return len(set(n for (x, y) in intervals for n in range(x, y)))

End

分享出来大家共同学习，独乐乐不如众乐乐
Have a nice day!