C++中vector和set删除一亿个数字中的奇数

本文通过具体示例对比了vector和set两种数据结构在处理大量数据时的性能表现,并探讨了它们各自的适用场景。

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一、vector

先贴代码再解释:
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <set>

using namespace std;

const unsigned int NUM = 100000000;

void removeOdd1(vector<int>& a)
{
	for(vector<int>::iterator it = a.begin();it!=a.end();)
	{
		if((*it)%2==1)
		{
			it = a.erase(it);//注意这里和set的区别,erase当前元素后面的元素会自动不过了所以不需要++了
		}
		else
		{
			it++;
		}
	}
}

bool isOdd(unsigned int x)
{
	if(x%2==1)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

void removeOdd2(vector<int>& a)
{
	a.erase(remove_if(a.begin(), a.end(), isOdd),a.end());
}


int main()
{
	vector<int> a(NUM, 0);
	for(unsigned int i=0;i<NUM;++i)
	{
		a[i] = i;
	}
	
//	removeOdd1(a);
	removeOdd2(a);
	
	return 0;
}
一般情况下我们最直观的方法就是用方法一,对于小数据量这些都没有问题,但是数据量大时运行速度就不行了。这是因为vector其实是对数组的封装你每找到一个奇数就移除那么其后面的数据是要向前移动的也即是每次删除一个元素后面的每个元素就要移动一次。对于一亿的数据量我在我的笔记本上没有等到运行结果!对于方法二remove_if()函数的原理是把vector中的偶数拷贝到另一个个vector中(其实remove_if()是在同一个vector上操作的),也即a中前一段存的是偶数而后一段存的还是原理的值,remove_if()返回的是所有符合条件的数据的下一个位置,因此使用a.erase()擦除后面的数据。以下代码是对其进行的验证:
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <set>

using namespace std;

const unsigned int NUM = 10;

bool isOdd(unsigned int x)
{
	if(x%2==1)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}

int main()
{
	vector<int> a(NUM, 0);
	for(unsigned int i=0;i<NUM;++i)
	{
		a[i] = i;
	}
	
	vector<int>::iterator t = remove_if(a.begin(), a.end(), isOdd);
	a.erase(t, a.end());
	for(vector<int>::iterator it = a.begin(); it<t; ++it)
	{
		cout << *it << endl;
	}
	cout << endl;
	for(vector<int>::iterator it=t; it<a.end(); ++it)
	{
		cout << *it << endl;
	}
	
	return 0;
}

二、set

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

using namespace std;

//const unsigned int NUM = 100000000;
const unsigned int NUM = 100;//因这里建树比较慢所以取值小了点

void removeOdd1(set<int>& s)
{	
	for(set<int>::iterator it = s.begin(); it!=s.end();++it)//注意这里和vector的不同,即使erase当前元素迭代器还是要++
	{
		if((*it)%2==1)
		{
			s.erase(it);
		}
	}
}

int main()
{
	set<int> s;
	for(unsigned int i=0; i<NUM; ++i)
	{
		s.insert(i);
	}
	removeOdd1(s);

	return 0;
}

set是使用红黑树实现的因此插入和删除操作都在lg(n)时间内完成,因此直接删除就可以了。set是一个集合适合查找元素,而vector是一个连续的内存空间可以随机存取。但从查找一个元素来看set的效率要比vector高。

1、如果你需要高效的随即存取,而不在乎插入和删除的效率,使用vector

2、如果你要查找一个元素是否在某集合内存中,则使用set存储这个集合比较好


为了构造这样一个长度为 `n` 的数列 `a`,你可以采用以下策略: 1. 首先,你需要确定哪些非负整数小于等于 `2^31` 并且互不相同。这可以通过一个循环生成所有这样的数字并存储在一个集合中。 2. 接着,创建两个变量分别用于存储奇数下标偶数下标的总。初始化它们为0。 3. 当集合中有可用的数字时,遍历集合,每次选择一个添加到数组 `a` 中对应位置。如果当前索引是奇数,将该数字加到奇数上;如果是偶数,将它加到偶数总上。同时更新对应的索引位置。 4. 每次添加一个数字后,检查奇数是否等于偶数总。如果不是,继续从集合中选取下一个数字,直到找到使得奇数偶数相等的组合。 下面是一个简单的 C++ 代码示例实现这个过程: ```cpp #include <vector> #include <set> #include <unordered_set> using namespace std; int main() { int n; cin >> n; unordered_set<int> numSet; // 存储互不相同的非负整数 for (int i = 0; i <= INT_MAX; ++i) { // 遍历所有非负整数 if (i > 0 && i <= (1 << 31)) { // 确保不超过 2^31 numSet.insert(i); } if (numSet.size() == n / 2) break; // 找到一半的数后停止 } vector<int> a(n); int xorSum = 0; // 初始化奇数下标的异或 set<int> usedNums; // 已使用的数字 for (int i = 0, j = 0; i < n; ++i) { if (i % 2 == 0) { while (usedNums.find(xorSum) != usedNums.end()) { // 奇数下标找一个不同的数 xorSum ^= *(numSet.begin()); numSet.erase(numSet.begin()); } a[i] = xorSum; usedNums.insert(xorSum); xorSum = 0; // 重置异或 } else { a[i] = *(numSet.begin()); // 偶数下标取第一个未使用的数 numSet.erase(numSet.begin()); xorSum ^= a[i]; // 更新异或 } } // 输出数组 a for (const auto &val : a) cout << val << " "; return 0; } ``` 注意,此代码假设了输入的 `n` 会保证奇数偶数下标的元素数量相等。如果输入的 `n` 不满足这一条件,代码可能需要调整以处理剩余的奇数下标位置。
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