计算两个集合的差集——第六期 Power8 算法挑战赛

  第六期Power8大赛

  1.1 比赛题目

  题目:
  计算两个集合的差集;

  详细说明:
  分别有集合A和B两个大数集合,求解集合A与B的差集(A中有,但B中无的元素),并将结果保存在集合C中,要求集合C中的元素升序。

  输入为两个文件,分别为A.txt,B.txt,一行一个值,并且是无序的。结果输出到C.txt,即输入文件的差集,一行一个值,并且要求结果升序排列。

  考量点:
  (1) 大数集合求差集;
  (2) 大数据集合排序;

  题目实例:
  例如,若集合A={5,20,10,15,25,30},集合B={15,5,35,25},完成计算后A={10,20,30}。

  1.2 程序功能要求

  (1)程序执行时传入三个参数(输入输出文件尽量与可执行文件在同一目录下):
    1)参数一:输入文件./A.txt路径;
    2)参数二:输入文件./B.txt路径;
    3)参数三:输出文件./C.txt路径;
  (2)程序运行结果必须输出到文件./C.txt,文件格式要求:
    1)一行一个值;
    2)差集必须以升序排列;
  (3)程序屏幕直接打印三行信息,形式如下:
    num: XX
    max: num1
    min: num2
    //num为差集个数,max差集中的最大值,min为差集中的最小值;
  实例:例如,当集合A={5,20,10,15,25,30},集合B={15,5,35,25},屏幕输出形如:
    num: 3
    max: 30
    min: 10

  1.3 作品打包要求

    (1)程序源码;
    (2)作者自己生成的可执行文件,并且命名为csdn;
    (3)程序编译Shell脚本make.sh:执行这个编译脚本,可以在当前目录生成可执行文件csdn;
    (4)可执行文件执行Shell脚本run.sh:连续执行三次csdn(可执行文件),并且每次使用time命令获取时间;
    (5)说明文件readme.txt分条罗列以下信息:
      1)程序编译说明;
      2)程序运行说明;
      3)作者连续执行三次的平均时间;
      4)程序的设计思路,尽可能详细地有条理地陈述;
    (6)执行run.sh脚本的截图,时间必须与说明文件readme.txt中的平均时间对应。

  1.4 校验流程说明

    (1)程序功能必须满足1.2所述,不然程序判为不合格;
    (2)程序打包必须满足1.3所述,不然无法进行正常程序校验,判为不合格;
    (3)作者提供的截图以及说明文件readme.txt中的平均时间仅作参考,具体时间以校验时间为准;
    (4)程序校验步骤说明:
      1)查看作者截图,屏幕输出是否正确,若正确进行下一步;
      2)直接执行run.sh获取三次的执行时间,即使用作者提供的可执行文件csdn进行执行;
      3)删除csdn可执行文件,执行make.sh,再执行run.sh脚本,获取三次的执行时间;
      4)查看是否有输出文件C.txt,获取C.txt与标准结果进行校验;
      5)若输出校验无误,则以步骤(3)获取的平均时间为最终作品校验时间;

  我的作答

  1. 解题思路:

  判断两个集合的差集——求 A 中有,但是 B 没有的元素——数据结构选择哈希表来存储 B 表。

  从内存流中每次读取一个 A 集合中的元素,使用 unordered_set::find() 来确定 B 中是否存在该元素,如果 B 中不存在则将该元素,则将元素加入新的 unordered_set<T> 集合。最后函数返回新的 unordered_set<T> 集合。

  1.2 新的解题思路:

  hashmap 对内存的使用率不足 50% ——因为装填因子最好小于 0.5 具体取决于冲突的解决方法——所以使用 bitmap 是更省内存的方法,但前提是已经知道了数值范围。

  2. 项目源代码

    2.1  main.cpp

#include <fstream>
#include <unordered_set>
#include <set>
#include <iostream> using namespace std; typedef unsigned DataType; set<DataType>* fileDifferent(ifstream &ifile1, ifstream &ifile2)
{
unordered_set<DataType> *m = new unordered_set<DataType>();
set<DataType> *v = new set<DataType>(); DataType num; while (ifile1 >> num)
m->insert(num); while (ifile2 >> num)
{
if (m->find(num) == m->end())
v->insert(num);
} delete m; return v;
} int main(int argc, char *argv[])
{ if(argc != )
{
cout << "./a.out A.txt B.txt C.txt" << endl;
return ;
} cout << argv[] << " " << argv[] << " " << argv[] << endl; ifstream ifile1(argv[]);
ifstream ifile2(argv[]); ofstream ofile1;
ofile1.open(argv[], ofstream::out); set<DataType>* p = fileDifferent(ifile1, ifile2); cout << "num: " << p->size() << endl;
cout << "max: " << *(--p->end()) << endl;
cout << "min: " << *(p->begin()) << endl; for (set<DataType>::const_iterator it = p->cbegin(); it != p->cend(); it++)
ofile1 << *it << "\n"; delete p; ifile1.close();
ifile2.close();
ofile1.close(); return ;
}

    2.2  Makefile 文件

OBJ=csdn
FLAGS=-std=c++ -Wall -O2 all:
g++ -o $(OBJ) main.cpp $(FLAGS) test:
(./$(OBJ) A.txt B.txt C.txt)
(./$(OBJ) a.txt b.txt c.txt) debug:
g++ -o $(OBJ) main.cpp $(FLAGS)
(gdb $(OBJ)) clean:
rm $(OBJ)
rm C.txt

    2.3  run.sh 文件

#!bin/sh/bash

time ./csdn A.txt B.txt C.txt
time ./csdn A.txt B.txt C.txt
time ./csdn A.txt B.txt C.txt

    2.4  make.sh 文件

#!bin/sh/bash

make clean
make all

  3. 附件

    3.1  A.txt 和 B.txt

    https://yunpan.cn/crDtxZkcWHRHy (提取码:a59d)

    3.2  项目源码结构

    /---Power8-6th

      /--- A.txt

      /--- B.txt

      /--- main.cpp

      /--- Makefile

      /--- run.sh

      /--- make.sh

上一篇:[HEOI 2014]大工程


下一篇:The C++ Programming Language 学习笔记 第6章 表达式和语句