C语言编写集合的并、交和差运算

在C语言中，标准库并没有提供直接的集合操作函数，如并集、交集和差集。然而，你可以手动创建结构体来表示集合，并通过自定义函数来实现这些操作。

例如，你可以创建一个`union_set`结构体，每个元素都是`void *`指针，用于存储集合中的任意数据类型。然后定义三个函数：

1. `union_set_union(set1, set2, result)` - 并集：遍历两个输入集合，将所有不同的元素添加到结果集合中。

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

typedef struct {
    void **elements;
    size_t count;
} union_set;

union_set union_set_union(union_set *set1, union_set *set2, union_set *result) {
    for (size_t i = 0; i < set1->count; ++i) {
        if (result->count == sizeof(result->elements) / sizeof(*result->elements)) {
            // 扩展结果集合容量
            result->elements = realloc(result->elements, result->count * 2 * sizeof(void *));
        }
        result->elements[result->count++] = set1->elements[i];
    }
    for (size_t i = 0; i < set2->count; ++i) {
        if (memcmp(set1->elements, set2->elements + i, sizeof(void *)) != 0) { // 检查是否已在set1中
            result->elements[result->count++] = set2->elements[i]; 
        }
    }
    return *result;
}

2. `union_set_intersection(set1, set2, result)` - 交集：找出两个集合中共有的元素并添加到结果集合中。

union_set union_set_intersection(union_set *set1, union_set *set2, union_set *result) {
    for (size_t i = 0; i < set1->count; ++i) {
        for (size_t j = 0; j < set2->count; ++j) {
            if (memcmp(set1->elements[i], set2->elements[j], sizeof(void *)) == 0) {
                // 添加到结果集合，防止重复
                if (result->count == sizeof(result->elements) / sizeof(*result->elements)) {
                    // ...同上，扩展数组...
                }
                result->elements[result->count++] = set1->elements[i];
                break;
            }
        }
    }
    return *result;
}

3. `union_set_difference(set1, set2, result)` - 差集：从第一个集合中移除第二个集合的所有元素。

union_set union_set_difference(union_set *set1, union_set *set2, union_set *result) {
size_t remove_idx = 0;
for (size_t i = 0; i < set1->count; ++i) {
int found = 0;
for (size_t j = 0; j < set2->count && !found; ++j) {
if (memcmp(set1->elements[i], set2->elements[j], sizeof(void *)) == 0) {
found = 1;
}
}
if (!found) {
// 如果不在set2中，则添加到结果
if (result->count == sizeof(result->elements) / sizeof(*result->elements)) {
// ...同上，扩展数组...
}
result->elements[result->count++] = set1->elements[i];
} else {
// 移除set1中的已存在于set2的元素
memmove(set1->elements + remove_idx, set1->elements + i + 1, (set1->count - i - 1) * sizeof(void *));
--set1->count;
--remove_idx;
}
}
return *result;
}

请注意，这只是一个简单的示例，实际应用中可能需要优化性能和内存管理。同时，这个实现假设元素可以使用`memcmp`进行有效比较。如果元素不是基本类型，你可能需要提供一个哈希函数或比较函数。