集合运算的C语言代码

在C语言中，集合运算主要包括并集（union）、交集（intersection），以及差集（difference）。这些操作通常用于数组或其他数据结构（如指针）上。

1. **并集（Union）**：

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

typedef struct {
    int element;
} Item;

Item* union_array(Item a[], Item b[], int n1, int n2) {
    Item* result = (Item*)malloc((n1 + n2) * sizeof(Item));
    int i = 0, j = 0;
    
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (a[i].element < b[j].element) {
            result[i] = a[i];
            i++;
        } else if (b[j].element < a[i].element) {
            result[j] = b[j];
            j++;
        } else { // 如果相等，取任意一个放入结果，并移动相应的指针
            result[i] = a[i];  // 或 result[j] = b[j];
            i++; j++;
        }
    }

    // 将剩余未复制的数据添加到结果数组
    while (i < n1) {
        result[j++] = a[i++];
    }
    while (j < n2) {
        result[j++] = b[j - 1];
    }

    return result;
}

// 使用示例
int main() {
    Item a[] = {1, 2, 3};
    Item b[] = {2, 4, 5};
    int n1 = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
    int n2 = sizeof(b) / sizeof(b[0]);

    Item* union_result = union_array(a, b, n1, n2);
    for (int i = 0; i < n1 + n2; i++) {
        printf("%d ", union_result[i].element);
    }
    free(union_result);
    return 0;
}

2. **交集（Intersection）**：实现这个功能相对复杂些，因为C标准库中没有提供直接的交集操作。你可以通过遍历两个集合并在新数组中只存储相同的元素来模拟：

void intersection(Item* result, Item a[], Item b[], int n1, int n2) {
    int index = 0;
    for (int i = 0; i < n1 && index < n2; ++i) {
        if (a[i].element == b[index]) {
            result[index] = a[i];
            index++;
        }
    }
    result[index] = '\0'; // 结束符，表示已经处理完所有元素
}

注意，这里只是一个简单的示例，实际应用中可能会使用更高效的数据结构或算法。

3. **差集（Difference）**：同样，C标准库也没有提供直接的差集函数，可以手动创建一个函数来实现：

void difference(Item* result, Item from[], Item to[], int n1, int n2) {
    for (int i = 0; i < n1; ++i) {
        bool found = false;
        for (int j = 0; j < n2; ++j) {
            if (from[i].element == to[j].element) {
                found = true;
                break;
            }
        }
        if (!found) {
            result[i] = from[i];
        }
    }
    result[n1] = '\0';
}