集合的运算-并、交、对称差用C语言实现

在C语言中，集合的运算通常涉及到动态数组或者结构体来表示集合。由于C语言的标准库并不直接支持集合运算，我们需要自定义函数来模拟这些操作。下面是一个简单的示例，我们将使用整数数组来代表集合，并实现并集、交集和对称差的操作：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定义集合数据结构
typedef struct {
    int* elements; // 存储元素的指针
    int size;       // 集合大小
} Set;

// 动态分配内存初始化集合
Set* create_set(int count) {
    Set* set = (Set*)malloc(sizeof(Set));
    set->elements = (int*)malloc(count * sizeof(int));
    set->size = count;
    return set;
}

// 添加元素到集合
void add_element(Set* set, int element) {
    if (set->size == set->elements.length) {
        set->elements = realloc(set->elements, (set->size + 1) * sizeof(int));
    }
    set->elements[set->size++] = element;
}

// 合并两个集合（并集）
void union_set(Set* set1, Set* set2) {
    for (int i = 0; i < set2->size; ++i) {
        add_element(set1, set2->elements[i]);
    }
}

// 交集操作
Set* intersect_set(Set* set1, Set* set2) {
    Set* result = create_set(0);
    for (int i = 0; i < set1->size && i < set2->size; ++i) {
        if (set1->elements[i] == set2->elements[i]) {
            add_element(result, set1->elements[i]);
        }
    }
    free(set1); // 释放set1的内存
    return result;
}

// 对称差（A包含B但不包含C，C包含A但不包含B的元素）
Set* symmetric_difference(Set* set1, Set* set2) {
    Set* result = create_set(0);
    for (int i = 0; i < set1->size || i < set2->size; ++i) {
        int elem;
        if (i < set1->size && !find_element_in_set(set2, set1->elements[i])) {
            add_element(result, set1->elements[i]);
        } else if (i < set2->size && !find_element_in_set(set1, set2->elements[i])) {
            add_element(result, set2->elements[i]);
        }
    }
    return result;
}

// 检查元素是否存在于集合中
int find_element_in_set(Set* set, int element) {
    for (int i = 0; i < set->size; ++i) {
        if (set->elements[i] == element) {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

// 打印集合内容
void print_set(Set* set) {
    printf("[");
    for (int i = 0; i < set->size; ++i) {
        printf("%d ", set->elements[i]);
    }
    printf("]\n");
}

int main() {
    // 创建并操作示例
    Set* set1 = create_set(5);
    add_element(set1, 1); add_element(set1, 2); add_element(set1, 3);
    Set* set2 = create_set(4);
    add_element(set2, 2); add_element(set2, 4); add_element(set2, 6);

    union_set(set1, set2);
    print_set(set1); // 输出 [1 2 3 4 6]

    // 交集和对称差示例
    Set* intersection = intersect_set(set1, set2);
    print_set(intersection); // 输出 [2]

    Set* diff = symmetric_difference(set1, set2);
    print_set(diff); // 输出 [1 3 4 6]

    free(set1);
    free(set2);
    free(intersection);
    free(diff);

    return 0;
}

这个例子展示了如何通过自定义结构和函数实现并集、交集和对称差。请注意，这只是一个基础版本，实际应用中可能会需要考虑更高效的内存管理和错误处理。