判断一个数组是否为另一个数组的子集 - 在 C++ 中添加了方法 3
在这个问题中,我们给定两个整数数组 arr1[] 和 arr2[],大小分别为 m 和 n。我们的任务是判断一个数组是否为另一个数组的子集 - 添加了方法 3。
两个数组 arr1[] 和 arr2[] 都是无序的,并且具有不同的元素。
让我们举个例子来理解这个问题,
Input : arr1[] = {5, 2, 1, 6, 8, 10}, arr2[] = {6, 2, 1} Output : arr2 is a subset of arr1.
解决方案方法
为了解决这个问题,我们在这里讨论了多种方法。让我们看看每种方法的工作原理以及程序。
方法 1
解决此问题的一种方法是直接检查子集。这是使用嵌套循环完成的,外部循环遍历数组 arr2[] 的每个元素,内部循环遍历数组 arr1[] 的每个元素。我们将检查 arr2 的每个元素是否出现在 arr1 中,如果出现则返回 1(arr2 是 arr1 的子数组),否则返回 0(arr2 不是 arr1 的子数组)。
示例
程序说明我们解决方案的工作原理
#include <iostream> using namespace std; bool isSubsetArray(int arr1[], int arr2[], int m, int n){ int j = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { for (j = 0; j < m; j++) { if (arr2[i] == arr1[j]) break; } if (j == m) return false; } return true; } int main(){ int arr1[] = {5, 2, 1, 6, 8, 10}; int arr2[] = {6, 2, 1}; int m = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]); int n = sizeof(arr2) / sizeof(arr2[0]); isSubsetArray(arr1, arr2, m, n)? cout<<"arr2[] is subset of arr1[] ": cout<<"arr2[] is not a subset of arr1[]"; return 0; }
输出
arr2[] is subset of arr1[]
方法 2
解决此问题的另一种方法是检查 arr2 的所有元素是否都存在于 arr1 中。为了有效地做到这一点,我们将对数组 arr1[] 进行排序,然后对 arr2 的每个元素执行二分查找以在 arr1[] 中搜索 arr2[] 的元素。现在,如果找不到任何元素,则返回 0(arr2 不是 arr1 的子数组),如果 arr2 的所有元素都存在于 arr1 中,则返回 1(arr2 是 arr1 的子数组)。
示例
程序说明我们解决方案的工作原理
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; int binarySearch(int arr[], int low, int high, int x){ if (high >= low){ int mid = (low + high) / 2; if ((mid == 0 || x > arr[mid - 1]) && (arr[mid] == x)) return mid; else if (x > arr[mid]) return binarySearch(arr, (mid + 1), high, x); else return binarySearch(arr, low, (mid - 1), x); } return -1; } bool isSubsetArray(int arr1[], int arr2[], int m, int n){ int i = 0; sort(arr1, arr1 + m); for (i = 0; i < n; i++) { if (binarySearch(arr1, 0, m - 1, arr2[i]) == -1) return 0; } return 1; } int main(){ int arr1[] = {5, 2, 1, 6, 8, 10}; int arr2[] = {6, 2, 1}; int m = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]); int n = sizeof(arr2) / sizeof(arr2[0]); isSubsetArray(arr1, arr2, m, n)? cout<<"arr2[] is subset of arr1[] ": cout<<"arr2[] is not a subset of arr1[]"; return 0; }
输出
arr2[] is subset of arr1[]
方法 3
另一种查找解决方案的方法是首先对两个数组 arr1[] 和 arr2[] 进行排序。然后,对于数组 arr2[] 的所有元素,检查它们是否存在于 arr1[] 中。为此,我们有一种直接的方法,即使用两个数组中元素的索引。
示例
程序说明我们解决方案的工作原理
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; bool isSubsetArray(int arr1[], int arr2[], int m, int n){ int i = 0, j = 0; if (m < n) return 0; sort(arr1, arr1 + m); sort(arr2, arr2 + n); while (i < n && j < m){ if (arr1[j] < arr2[i]) j++; else if (arr1[j] == arr2[i]){ j++; i++; } else if (arr1[j] > arr2[i]) return 0; } return (i < n) ? false : true; } int main() { int arr1[] = {5, 2, 1, 6, 8, 10}; int arr2[] = {6, 2, 1}; int m = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]); int n = sizeof(arr2) / sizeof(arr2[0]); isSubsetArray(arr1, arr2, m, n)? cout<<"arr2[] is subset of arr1[] ": cout<<"arr2[] is not a subset of arr1[]"; return 0; }
输出
arr2[] is subset of arr1[]
方法 4
另一种方法,检查 arr2 是否是 arr1 的子集,是使用哈希。我们将使用 arr1 的所有元素创建一个哈希表,然后在哈希表中搜索 arr2 的元素。如果找到值,则返回 1(arr2 是 arr1 的子集),否则返回 0(arr2 不是 arr1 的子集)。
示例
程序说明我们解决方案的工作原理
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; bool isSubsetArray(int arr1[], int arr2[], int m, int n){ set<int> arr1Hash; for (int i = 0; i < m; i++) arr1Hash.insert(arr1[i]); for (int i = 0; i < n; i++) { if (arr1Hash.find(arr2[i]) == arr1Hash.end()) return false; } return true; } int main(){ int arr1[] = {5, 2, 1, 6, 8, 10}; int arr2[] = {6, 2, 1}; int m = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]); int n = sizeof(arr2) / sizeof(arr2[0]); isSubsetArray(arr1, arr2, m, n)? cout<<"arr2[] is subset of arr1[] ": cout<<"arr2[] is not a subset of arr1[]"; return 0; }
输出
arr2[] is subset of arr1[]
方法 5
解决此问题的另一种方法是使用集合数据结构。我们将使用 arr1 的所有值创建一个新的集合并检查其长度。然后,我们将尝试插入 arr2 的所有值,如果添加会更改长度,则 arr2 不是 arr1 的子集。如果添加 arr2 的元素后长度没有发生变化,则 arr2 是 arr1 的子集。
示例
程序说明我们解决方案的工作原理
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; bool isSubsetArray(int arr1[], int arr2[], int m, int n){ unordered_set<int> arrSet; for (int i = 0; i < m; i++) { arrSet.insert(arr1[i]); } int setSize = arrSet.size(); for (int i = 0; i < n; i++) { arrSet.insert(arr2[i]); } if (arrSet.size() == setSize) { return true; } else { return false; } } int main(){ int arr1[] = {5, 2, 1, 6, 8, 10}; int arr2[] = {6, 2, 1}; int m = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]); int n = sizeof(arr2) / sizeof(arr2[0]); isSubsetArray(arr1, arr2, m, n)? cout<<"arr2[] is subset of arr1[] ": cout<<"arr2[] is not a subset of arr1[]"; return 0; }
输出
arr2[] is subset of arr1[]