假設(shè)集合A有n個(gè)元素,集合B有m個(gè)元素,兩個(gè)集合取自某個(gè)空間(universe)。
1.1, 首先從最naive的辦法開始。對(duì)B中元素,挨個(gè)測(cè)試是不是在A中,交集、并集都是O(m*n),平方級(jí)別的算法。
1.2, 將A先排序,O(n*logn),然后,對(duì)B中元素,挨個(gè)測(cè)試是不是在A中,這時(shí)可以二分了,O(m*logn),一共是O(n*logn)+O(m*logn)=O((m+n)*logn)。
所以如果m<n的話,對(duì)調(diào)一下A和B比較好,也就是復(fù)雜度是O( (m+n) * log( min(m, n) ) ).
這種思路的本質(zhì)是,只利用了“A是集合”這個(gè)事實(shí),然后對(duì)B中元素進(jìn)行is in A的測(cè)試,測(cè)試過程需要O(m*logn)的復(fù)雜度。
1.3, A、B都排序一下,剩下的工作就和merge-sort很像了,兩個(gè)指針交替往前走。最壞情況下,需要max(m, n)次比較。
對(duì)于基于sorting的辦法,也許可以再優(yōu)化?
2.1,既然已經(jīng)排完序了,那么立刻就知道兩邊元素的范圍了,譬如 A in [a1, a2], B in [b1, b2],根據(jù)這個(gè)上下界,可以去掉一部分,然后對(duì)真正有overlap的部分,進(jìn)行merge。極端情況下,根據(jù)上下界可以去掉絕大部分乃至全部元素。
另一種思路,用hash-table來。
3.1, A構(gòu)造一個(gè)hash-table,O(n)的插入。然后,對(duì)B中元素,挨個(gè)測(cè)試是不是在表中。這次,連二分也不用了,O(m)的測(cè)試,一共是O(m + n)。
代價(jià)呢?額外的hash-table,O(n)的table(根據(jù)hash-table的性質(zhì),通常還會(huì)更大)。
其他一些思路,可能適用于某些特定場(chǎng)合。
4.1, 倘若元素范圍不大,可以上bitmap(本質(zhì)上也是hash-table),兩個(gè)集合用兩個(gè)bitmap表示,交集就是and,并集就是or,太方便了。
4.2, 另外一個(gè)可能的解決方案,bloom filter。另開博文吧,參見: http://www.cnblogs.com/qsort/archive/2011/05/06/2039223.html
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