使用 STL 算法查找集合中的前两个不相邻元素

Posted 2023-02-22

【中文标题】使用 STL 算法查找集合中的前两个不相邻元素

【英文标题】：Find First Two Non-Adjacent Elements in a set Using an STL Algorithm

【发布时间】：2015-01-09 13:12:52

【问题描述】：

所以我真的很挣扎，即使现在我对我的解决方案也不满意。

我有一个至少包含 0 的set，并且可能包含其他正数ints。我需要在set中找到第一个正数not。

所以编写一个标准的while-loop 来完成这个很容易。

i = foo.begin();
while (i != prev(foo.end()) && *i + 1 == *next(i))
    ++i;

cout << "First number that cannot be formed " << *i + 1 << endl;

但是当我尝试编写循环的 STL 算法版本时，我得到了一些失败的东西，比如这个循环：

auto i = foo.begin();
while (++i != prev(foo.end()) && *prev(i) + 1 == *i);
cout << "First number that cannot be formed " << *prev(i) + 1 << endl;

在以下情况下，这两个循环都正确产生 3：

set<int> foo0, 1, 2, 4;

但在这种情况下，第二个循环错误地产生了 3 而不是 4：

set<int> foo0, 1, 2, 3;

如何使用 STL 算法编写此代码并完成第一个循环的行为？

编辑：

看到一些答案后，我想增加难度。我真正想要的是不需要临时变量并且可以放在cout 语句中的东西。

【参考方案1】：

你的循环的问题是你过早地停止了一个元素。这有效：

while (++i != foo.end() && *prev(i) + 1 == *i);

与第一个循环的区别在于条件*prev(i) + 1 == *i)而不是*i + 1 == *next(i)；你检查的范围必须相应地改变。

你也可以使用std::adjacent_find:

auto i = std::adjacent_find(begin(s), end(s), [](int i, int j)  return i + 1 != j; );

if(i == s.end()) 
  std::cout << *s.rbegin() + 1 << std::endl;
 else 
  std::cout << *i + 1 << std::endl;

对编辑的回应：一种使它完全可内联的方法是

  std::cout << std::accumulate(begin(s), end(s), 0,
                               [](int last, int x) 
                                 return last + 1 == x ? x : last;
                               ) + 1 << '\n';

...但这效率较低，因为它在找到间隙时不会短路。另一种短路的方法是

std::cout << *std::mismatch(begin     (s),
                            prev(end  (s)),
                            next(begin(s)),
                            [](int lhs, int rhs)  
                              return lhs + 1 == rhs;
                            ).first + 1 << '\n';

【讨论】：

最后的 if 语句有点难看，我真的很想在 cout 语句中完成这个，没有其他临时变量。

查看编辑。我认为mismatch 行是我能想到的最好的。

是的，这也是我设计的解决方案。如果没有其他人有更清洁的东西，我会接受。

我相信mismatch 是满足要求的最佳解决方案：***.com/a/27848729/2642059

【参考方案2】：

你试过adjacent_find吗？

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

int main()

    std::set<int> foo0, 1, 2, 4;
    auto it = std::adjacent_find(begin(foo), end(foo),
         [](auto e1, auto e2) return (e2 - e1) > 1; );

    // precondition: foo is not empty
    if (it == end(foo)) --it;
    std::cout << *it+1;

编辑：好的，如果你认为 Boost 足够标准，你可以这样做，这太棒了：

#include <algorithm>
#include <boost/iterator/counting_iterator.hpp>
#include <set>
#include <iostream>

int main()

    std::set<int> foo0, 1, 2, 4;
    auto it =
        std::mismatch(
           begin(foo), end(foo),
           boost::counting_iterator<int>(*begin(foo))
        );
    std::cout << *it.second;

Live example.

编辑 2：我在阅读另一个问题时想到的另一个问题：

int i = 0;
std::find_if(begin(foo), end(foo),
    [&i](int e) return e != i++; );
std::cout << i;

这只是以前使用mismatch 的另一种方式。

【讨论】：

最后的 if 语句有点难看，我真的很想在 cout 语句中完成这个，没有其他临时变量

嗯，现在好点了吗？ :) 除了滥用其他算法并使用带状态的比较器之外，我没有看到摆脱 if 语句的好方法。

你还需要应付it == end吗？

@Useless 如果你的意思是第二个 sn-p，那么没有。 it.second 是 boost::counting_iterator 并且始终可以取消引用。

知道了 - 很好地使用了不匹配。

【参考方案3】：

你遇到了一个边缘案例。一旦 i == location 在集合末尾，您的 while 循环就会失败。在这种情况下，它以 i == 3 结束。您需要让 i 越过您的数组的边界才能使其工作。

您可以通过将第 2 行更改为：

while (++i **<**= prev(foo.end()) && *prev(i) + 1 == *i);

通过

还有其他一些需要考虑的事情： 1) 不保证对集合进行排序。 2) set foo(0, 1, 1); 的情况下会发生什么？即重复其中失败的那个是正确的，但它也是集合末尾的那个？

您需要稍微复杂一点的算法来捕捉所有这些情况。

【讨论】：

std::set 已排序，不能包含两次相同的元素。 std::multiset 允许相同值的多个实例，但也已排序。

我认为 std:set 只有在使用 std::iterator 遍历它时才能保证被排序？

@RubixRechvin set 总是排序的，并且只有一个任意数量的实例：cplusplus.com/reference/set/set