C++特别版:数组实现集合的交并差操作详解
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更新于2024-09-20
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在C++特别版的第10章课后习题9中,题目要求用数组实现一个名为`intset`的集合类,以处理集合的基本操作,如交集(intersection)、并集(union)、差集(difference)和对称差集(symmetric difference)。这个集合类设计的核心是利用一个动态大小的整型数组`intElem`来存储元素,同时通过私有成员变量`len`记录当前元素个数,以及一个异常类`bad_intset`用于处理可能的错误情况。
1. 类定义:
- `intset`类的构造函数:
- 构造函数`intset(int size)`用于创建一个指定大小的集合,如果传入的`size`大于预设的最大值(`const int Max = 1000`),则抛出`bad_intset`异常,表示大小超出限制。
- 构造函数`intset(const intset& setobj)`用于复制构造,遍历源集合的元素,并将它们添加到新的集合中。
2. 集合操作:
- `intset setunion(const intset& b) const`: 该方法返回与另一个集合`b`的并集,即包含所有两个集合中的元素。
- `intset setintersection(const intset& b) const`: 返回与另一个集合`b`的交集,即只包含同时存在于两个集合中的元素。
- `intset setdifference(const intset& b) const`: 返回与另一个集合`b`的差集,即只包含当前集合但不包含`b`中的元素。
- `intset setsymmetric_difference(const intset& b) const`: 返回两个集合的对称差集,即包含在一个集合中但不在另一个集合中的元素。
3. 集合属性检查:
- `bool subset(const intset& b) const`: 判断当前集合是否是另一个集合的子集,如果是,则返回`true`,反之`false`。
- `bool insert(int elem)`: 尝试将元素`elem`插入集合,若成功则返回`true`,否则可能因为大小限制或重复元素而返回`false`。
- `bool erase(int elem)`: 尝试删除集合中的元素`elem`,如果存在则返回`true`,否则返回`false`。
- `bool empty()`: 检查集合是否为空,若为空则返回`true`,否则返回`false`。
- `void print() const`: 打印集合中的所有元素。
- `int count()`: 返回集合中元素的数量。
4. 成员访问:
- `bool member(int elem)`: 检查元素`elem`是否在集合中,若存在则返回`true`,否则返回`false`。
- `void clear()`: 清空集合中的所有元素。
这个习题主要考察了C++面向对象编程中的数据结构应用,特别是如何通过数组实现动态集合,以及如何通过函数实现集合的常用操作。同时,错误处理也是此部分的一个关键点,通过`bad_intset`异常类来确保代码的健壮性。理解这些概念并能够编写相关的实现代码,对于深入掌握C++集合类和数组管理是十分有益的。
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whyisyoung
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