如何在 C++ 中查找两个 multimap 的对称差

2025 年 3 月 25 日 | 阅读 3 分钟

在本文中，我们将讨论如何在 C++ 中查找两个多重映射的对称差。在进入其实现之前，我们必须了解多重映射。

C++ 中的多重映射是什么？

在 C++ 中，'std::multimap' 是一种关联容器，它存储键值对，其中多个元素可以共享相同的键。与 std::map 不同，std::multimap 允许重复的键，它根据键唯一地保存每个键值对。这意味着同一个键可以在多重映射中用于多个元素。

Std::multimap 提供有效的插入、删除和搜索函数。它被构建为平衡二叉搜索树，例如红黑树。它根据键排列组件。

示例

让我们举一个例子来说明 C++ 中的 std::multimap。

#include <iostream>
#include <map>
int main() {
    std::multimap<int, std::string> multimap;
    // Inserting elements
    multimap.insert({1, "apple"});
    multimap.insert({2, "banana"});
    multimap.insert({1, "orange"}); 
    // Iterating over elements
for(const auto& pair:multimap)
{
std::cout<<pair.first<<":"<<pair.second<<std::endl;
    }
    return 0;
}   

输出

How to Find Symmetric Difference of Two Multimaps in C++

std::set_symmetric_difference 是什么？

一个名为 std::set_symmetric_difference 的 C++ 函数计算两个排序范围之间的对称差，并将结果放入一个不同的范围。它在 <algorithm> 的头文件中指定。

语法

它具有以下语法：

template <class InputIterator1, class InputIterator2, class OutputIterator>
OutputIterator set_symmetric_difference(InputIterator1 first1, InputIterator1 last1,
                                         InputIterator2 first2, InputIterator2 last2,
                                         OutputIterator result);   

第一个排序序列的范围由输入迭代器 first1、last1 定义。
输入迭代器 first2 和 last2 提供第二个排序序列的范围。
一个用于输出的迭代器，用于存储对称差。
函数返回一个输出迭代器，指向复制到输出范围的最后一个元素之后的元素。
一个包含集合 A 或 B 中所有成员但不在其交集中的集合被称为集合 A 和 B 之间的对称差。

关于 std::set_symmetric_difference 的重要细节

功能：它在计算两个排序范围之间的对称差后，将结果放入另一个排序范围。
设置参数需要四个输入迭代器（first1、last1、first2 和 last2）来定义两个排序范围，并将结果保存在名为 result 的输出迭代器中。
时间复杂度为 O(n + m)，其中 n 是第一个范围的大小，m 是第二个范围的大小。
结果的空间复杂度为 O(n + m)，其中 n 和 m 表示输入范围的大小。

程序 1

#include <iostream>
#include <map>
#include <vector>
#include <iterator>
using namespace std;
int main() {
    // Define two multimap containers
    multimap<string, int> map1 = { { "apple", 1 },
                                   { "banana", 2 },
                                   { "cherry", 3 } };
    multimap<string, int> map2 = { { "banana", 3 },
                                   { "cherry", 3 },
                                   { "date", 4 } };
    vector<pair<string, int>> sym_diff;
    for (auto& elem1 : map1) {
        if (map2.find(elem1.first) == map2.end() || map2.count(elem1.first) != map1.count(elem1.first)) {
            sym_diff.push_back(elem1);
        }
    }
    // Iterate through map2 and check for elements not in map1
    for (auto& elem2 : map2) {
        if (map1.find(elem2.first) == map1.end() || map1.count(elem2.first) != map2.count(elem2.first)) {
            sym_diff.push_back(elem2);
        }
    }
    // Print the symmetric difference
    cout << "Symmetric Difference:" << endl;
    for (auto& elem : sym_diff) {
cour<<elem.first<<" '<<elem.second<<endl;
    }
  return 0;
}   

输出

复杂度分析

时间复杂度：O(n*(logm))

空间复杂度：O(n+m)

程序 2

#include <iostream>
#include <map>
#include <algorithm>
int main() {
    std::multimap<int, std::string> map1 = {{1, "apple"}, {2, "banana"}, {3, "orange"}};
    std::multimap<int, std::string> map2 = {{2, "banana"}, {4, "grape"}, {5, "peach"}};
    std::multimap<int, std::string> symmetricDifference;
    std::set_symmetric_difference(map1.begin(), map1.end(),
                                   map2.begin(), map2.end(),
                                   std::inserter(symmetricDifference, symmetricDifference.end()));
    // Print the symmetric difference
    for (auto& pair : symmetricDifference) {
std::cout<<pair.first<<":"<<pair.second<<std::endl;
    }
    return 0;
}   

输出

复杂度分析

时间复杂度：O(n+m)

空间复杂度：O(n+m)

程序 3

#include <iostream>
#include <map>
#include <algorithm>
#include <iterator>
int main() {
    // Define two multimaps representing student grades
    std::multimap<std::string, int> grades1 = {
{"Alice".85},{"Bob",92},{"Charlie",78},{"Alice",90},{"David",80}
    };
    std::multimap<std::string, int> grades2 = {
{"Alice",90},{"Bob",92},{"Charlie",78},{"Eve",88},{"Frank",95}
    };
    // Create a multimap to store the symmetric difference in grades
    std::multimap<std::string, int>SymDiff;

    // Compute the symmetric difference using std::set_symmetric_diff
    std::set_symmetric_diff(grades1.begin(), grades1.end(),
                                   grades2.begin(), grades2.end(),
                                   std::inserter(symDiff, symDiff.end()));
    // Print the symmetric difference
    std::cout << "Symmetric Difference of Grades:" << std::endl;
    for (const auto& pair : symDiff) {
        std::cout << pair.first<< ": " << pair.second << std::endl;
    }
    return 0;
}   

输出

复杂度分析

时间复杂度：O(n+m)

空间复杂度：O(n+m)

下一个主题如何在 C++ 的 Lambda 函数中捕获 std::vector

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