合并多个 STL 容器、删除重复元素的最佳方法？

Posted 2023-02-22

【中文标题】合并多个 STL 容器、删除重复元素的最佳方法？

【英文标题】：Best way to merge multiple STL containers, removing duplicate elements?

【发布时间】：2008-11-11 15:52:29

【问题描述】：

我有两个要合并的 STL 容器，删除任何出现多次的元素。例如：

typedef std::list<int> container;
container c1;
container c2;

c1.push_back(1);
c1.push_back(2);
c1.push_back(3);

c2.push_back(2);
c2.push_back(3);
c2.push_back(4);

container c3 = unique_merge(c1, c2);
// c3 now contains the following 4 elements:
//   1, 2, 3, 4

std::unique 似乎仅适用于相邻元素，在我的情况下，容器可以按任何顺序排列。我猜我可以做一些 std::set 诡计：

container unique_merge(const container& c1, const container& c2)

    std::set<container::value_type> s;
    BOOST_FOREACH(const container::value_type& val, c1)
        s.insert(val);
    BOOST_FOREACH(const container::value_type& val, c2)
        s.insert(val);
    return container(s.begin(), s.end());

有没有更好的方法，还是我错过了明显出血的地方？

【问题讨论】：

如果你要求一些“明显流血”的东西，你的实现对于大多数情况来说已经足够好了。但是确实存在更好的算法，代价是 O(N * log(M))，其中 N 是所有容器中元素的总数，M 是容器的数量。代码不小，以后有时间再写。

@RnMss 真的吗？您可以发布答案吗？ ...

@user202729 天哪，那是 2014 年...

@user202729 现在我不确定了。我认为...，根据我写的内容判断，...也许...当时我认为每个容器都已经排序，但容器的数量可能更大（比如 1000 或更多）。

【参考方案1】：

对于无序列表，你的设置技巧可能是最好的之一。每个插入应该是 O(log n)，需要 N 个插入，遍历将是 O(n)，给你 O(N*log n)。 另一种选择是在每个列表上单独运行 std::sort，然后使用std::set_union 并行遍历它们，这将为您删除重复项。这也将是 O(n*log n)，因此如果您担心性能，则必须进行分析。如果不是，请选择对您更有意义的方法。

编辑： set_union 仅在原始列表中没有重复项时才有效，否则您将不得不使用 sort、merge、unique 和 erase。大 O 性能仍然相同，但对分析有相同的注意事项。

template <typename container>
container unique_merge(container c1, container c2)

    std::sort(c1.begin(), c1.end());
    std::sort(c2.begin(), c2.end());
    container mergeTarget;
    std::merge(c1.begin(), c1.end(), c2.begin(), c2.end(), 
        std::insert_iterator(mergeTarget, mergeTarget.end())
    );
    std::erase(
        std::unique(mergeTarget.begin(), mergeTarget.end()), 
        mergeTarget.end()
    );

    return mergeTarget;

【讨论】：

根据std::set_union的规范：如果在R1和R2这两个范围内有重复的元素，说V在R1中出现N次，在R2中出现M次，std的结果： :set_union 将包含 V 的 max(N, M) 个实例。因此，除非 N

这就是我没有测试编译它的结果。

【参考方案2】：

您将需要排序（显式地，或通过像 set 这样的排序容器隐式地排序）。

有一个常见的习惯用法是使用 std::sort/std::unique/std::erase 来获取容器中的唯一元素。

所以创建一个包含 c1 内容的容器，附加 c2 的内容，然后排序，将唯一元素移到末尾，然后删除它们。像这样的：

container c(c1.begin(), c1.end());
c.insert(c.end(), c2.begin(), c2.end());
c.erase(std::unique(c.begin(), c.end()), c.end());

【参考方案3】：

使用 STL 中的 std::set_union algorithm。不过，您需要先对输入列表进行排序——或者创建输入列表的副本，对其进行排序，然后使用 std::set_union。