Преобразование наборов целых чисел в диапазоны

Какой самый идиоматический способ преобразования набора целых чисел в набор диапазонов?

например. учитывая набор {0, 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9, 11} Я хочу получить {{0,4}, {7,9}, {11,11}}.

Скажем, мы преобразуем из std::set<int> в std::vector<std::pair<int, int>>. Я рассматриваю диапазоны как включенные с обеих сторон, так как это более удобно в моем случае, но я также могу работать с диапазонами с открытым контуром, если это необходимо.

Я написал следующую функцию, но я чувствую, как изобретать колесо. Пожалуйста, скажите, может быть, что-то в STL или повысить для этого.

typedef std::pair<int, int> Range;

void setToRanges(const std::set<int>& indices, std::vector<Range>& ranges)
{
    Range r = std::make_pair(-INT_MAX, -INT_MAX);

    BOOST_FOREACH(int i, indices)
    {
           if (i != r.second + 1)
           {
            if (r.second >= 0) ranges.push_back(r);
            r.first = i;                    
           }

           r.second = i;
    }

    ranges.push_back(r);
}

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Я не думаю, что что-то в STL или Boost это делает.

Одна вещь, которую вы можете сделать, - сделать ваш алгоритм немного более общим:

template<class InputIterator, class OutputIterator>
void setToRanges(InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator dest)
{
    typedef std::iterator_traits<InputIterator>::value_type item_type;
    typedef typename std::pair<item_type, item_type> pair_type;
    pair_type r(-std::numeric_limits<item_type>::max(), 
                -std::numeric_limits<item_type>::max());

    for(; first != last; ++first)
    {
        item_type i = *first;
        if (i != r.second + 1)
        {
            if (r.second >= 0) 
                *dest = r;
            r.first = i;                    
        }
        r.second = i;
    }
    *dest = r;
}

Использование:

std::set<int> set;
// insert items

typedef std::pair<int, int> Range;
std::vector<Range> ranges;

setToRanges(set.begin(), set.end(), std::back_inserter(ranges));

Вы также должны использовать термин interval вместо range, потому что последний в STL-выражении означает "любую последовательность объектов, к которым можно получить доступ через итераторы или указатели" (источник).

Наконец, вам, вероятно, стоит взглянуть на Boost Interval Arithmetic Library, который в настоящее время находится в поле зрения для включения Boost.

Ответ 2

Теперь можно использовать interval_set из Boost.ICL(Boost > 1.46)

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

#include <boost/icl/discrete_interval.hpp>
#include <boost/icl/closed_interval.hpp>
#include <boost/icl/interval_set.hpp>

typedef std::set<int> Set;
typedef boost::icl::interval_set<int> IntervalSet;

void setToInterval(const Set& indices, IntervalSet& intervals)
{
    Set::const_iterator pos;
    for(pos = indices.begin(); pos != indices.end(); ++pos)
    {
        intervals.insert(boost::icl::construct<boost::icl::discrete_interval<int> >(*pos, *pos, boost::icl::interval_bounds::closed()));
    }
}

int main()
{
    std::cout << ">>Interval Container Library Rocks! <<\n";
    std::cout << "----------------------------------------------------\n";

    Set indices = {0, 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9, 11};
    IntervalSet intervals;

    setToInterval(indices, intervals);

    std::cout << "  intervals joined:    " << intervals  << "\n";

    return 0;
}

Вывод:

  intervals joined:    {[0,4][7,9][11,11]}

Ответ 3

Я не исправлю сжатое решение, но альтернативный алгоритм.

Сохраняйте свои объекты в битвекторе - O (n), если вы знаете максимальный элемент в начале и предопределите вектор.

Переведите этот вектор в вектор флагов точки перехода - исключительный или битвектор с битовой версией самого себя. Немного неудобно на границе слов, но все же O (n). Логично, что вы получаете новый ключ в старом max + 1 (переход обратно к нулям после исчерпания всех ваших ключей), поэтому рекомендуется учитывать это при преассоляции вектора.

Затем, итерация через битвектор, нахождение заданных бит. Первый бит набора указывает начало диапазона, второй - конец, третий - начало следующего диапазона и так далее. Может быть полезной следующая функция бит-возиться (предполагая 32-битный int)...

int Low_Bit_No (unsigned int p)
{
  if (p == 0)  return -1;  //  No bits set

  int           l_Result = 31;
  unsigned int  l_Range  = 0xffffffff;
  unsigned int  l_Mask   = 0x0000ffff;

  if (p & l_Mask)  {  l_Result -= 16;  }  else  {  l_Mask ^= l_Range;  }
  l_Range &= l_Mask;
  l_Mask  &= 0x00ff00ff;
  if (p & l_Mask)  {  l_Result -=  8;  }  else  {  l_Mask ^= l_Range;  }
  l_Range &= l_Mask;
  l_Mask  &= 0x0f0f0f0f;
  if (p & l_Mask)  {  l_Result -=  4;  }  else  {  l_Mask ^= l_Range;  }
  l_Range &= l_Mask;
  l_Mask  &= 0x33333333;
  if (p & l_Mask)  {  l_Result -=  2;  }  else  {  l_Mask ^= l_Range;  }
  l_Mask  &= 0x55555555;
  if (p & l_Mask)  {  l_Result -=  1;  }

  return l_Result;
}

Ответ 4

Я бы использовал adjacent_find с предикатом, который определяет "смежность" как два элемента, которые не являются последовательными. Это решение не зависит от INT_MAX. Все еще чувствует себя довольно неуклюжим.

bool notSequential(int a, int b) { return (a + 1) != b; }

void setToRanges(const std::set<int>& indices, std::vector<Range>& ranges)
{
  std::set<int>::iterator iter = indices.begin();
  std::set<int>::iterator end = indices.end();
  int first;
  while (iter != end)
  {
    first = *iter;
    iter = std::adjacent_find(iter, end, notSequential);
    if (iter != end)
    {
      ranges.push_back(std::make_pair(first, *iter));
      ++iter;
    }
  }
  ranges.push_back(std::make_pair(first, *--iter));
}

Это более чем необходимо для тестирования end. adjacent_find никогда не сможет вернуть последний элемент списка, поэтому инкрементный итератор никогда не будет end и, следовательно, его все равно можно разыменовать. Его можно было бы переписать как:

void setToRanges(const std::set<int>& indices, std::vector<Range>& ranges)
{
  std::set<int>::iterator iter = indices.begin();
  std::set<int>::iterator end = indices.end();
  if (iter == end) return; // empty set has no ranges
  int first;
  while (true)
  {
    first = *iter;
    iter = std::adjacent_find(iter, end, notSequential);
    if (iter == end) break;
    ranges.push_back(std::make_pair(first, *iter++));
  }
  ranges.push_back(std::make_pair(first, *--iter));
}