在 std::set 中查找 std::vector 的元素

Question

我有两个容器std::set 和std::vector，我的任务是从std::vector 返回存在于std::set 中的元素。实现它的最有效方法是什么？ 简单的解决方案： 遍历vector的元素并在每个元素上调用set.find，如果没有找到则调用vector.erase。

Answer 1

只查找每个元素怎么样？如果您的向量未排序，则无法绕过n log(n)

#include <algorithm>

std::vector<int> result;
for(auto&& el: myvector) {
    auto it_found = myset.find(el);
    if(it != myset.end())
        result.push_back(*it_found);
}

现在result 拥有两者中的所有元素。

PS：代码未编译，可能有小错误。

Answer 2

你可以使用更多的 STL :)

#include <algorithm>
#include <set>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <iterator>

int main() {
    std::vector<int> v {5, 4, 3, 2, 1};
    std::set<int> s {1, 3, 5};

    v.erase(std::remove_if(v.begin(), v.end(), 
                          [&s](int a) { return s.find(a) == s.end(); }),
            v.end());

    std::copy(v.begin(), v.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
}

Answer 3

最短的方法可能是使用std::set_intersection。但是您应该对向量进行排序以使其工作：

int main()
{
    std::set<int>    s{1,2,3,4,5,6,7,8};
    std::vector<int> v{7,5,10,9};
    std::sort(v.begin(), v.end()); // should not bother you if vector is small

    std::vector<int> intersection;
    std::set_intersection(s.begin(), s.end(), v.begin(), v.end(), std::back_inserter(intersection));

    for(int n : intersection)
        std::cout << n << ' ';
}

打印：5 7

Answer 4

根据集合和向量的相对大小，remove_if 可能是正确的...

#include <set>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>

int main()
{
    std::set<int>    s{1,2,3,4,5,6,7,8};
    std::vector<int> v{7,5,10,9};

    v.erase(std::remove_if(v.begin(), v.end(), [&](int e){return s.count(e) == 0;}), v.end());


    for(int n : v)
        std::cout << n << ' ';
}

Answer 5

如果你在复杂性方面寻找最cpu-有效的方法，拥有额外的内存和良好的哈希函数，你可以在O中做到这一点(n + m):

std::vector<int> v;
std::set<int> s;
std::unordered_set<int> us{s.cbegin(), s.cend(), s.size()};

v.erase(
    std::remove_if(v.begin(), v.end(),
        [&us] (const int entry) { return us.find(entry) == us.cend(); }),
    v.end());

解释：你迭代你的 set 一次 (O(m)) 以准备 unordered_set。然后你遍历你的vector一次（O（n）），每一步执行unordered_set::find（0（1））。它为您提供了 O(n+m) 的复杂度。

另外，unordered_set 的大小等于set 的大小，一个好的散列函数有助于减少std::unordered_set::find 复杂度中的常数部分。

见live example。

但是请记住，较低的复杂性并不一定意味着在特定情况下执行速度更快（例如，由于额外的分配）。