哈希(4) - 求两个链表的交集(intersection)以及并集(union)

给定两个链表，求它们的交集以及并集。用于输出的list中的元素顺序可不予考虑。

例子:

输入下面两个链表:

list1: 10->15->4->20

list2: 8->4->2->10

输出链表:

交集list: 4->10

并集list: 2->8->20->4->15->10

方法1 (简单方法)

可以参考链表系列中的"链表操作 - 求两个链表的交集(intersection)以及并集(union)"

方法2 (使用归并排序)

可以参考链表系列中的"链表操作 - 求两个链表的交集(intersection)以及并集(union)"

方法3 (使用哈希)

calculateUnion (list1, list2)，求链表的并集的算法：

将result list初始化为NULL，然后创建一个空的哈希表。依次遍历这两个链表，对于其中的每个元素，在哈希表中进行查找。如果元素不在哈希表中，则将其插入到result list中，并插入到哈希表中。如果元素已经存在于哈希表中，则忽略它。

calculateIntersection (list1, list2)，求链表的交集的算法：

将result list初始化为NULL，然后创建一个空的哈希表。 遍历list1, 对于其中的每个元素，将其插入到哈希表中。然后遍历list2, 对于其中的每个元素，在哈希表中进行查找。如果元素已经存在于哈希表中，则插入到result list中。如果元素不在哈希表中，则忽略它。

上面的这两个方法，即使list中存在重复的元素，也能处理。

时间复杂度：方法3的时间复杂度取决于所使用的哈希方法，以及输入链表中的元素分布。在实际的情况中，方法3可能比前面的两种方法更好。

代码如下：

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<map>
#include<list>

void calculateUnion(const std::list<int>& list1, const std::list<int>& list2, std::list<int>& outputResult)
{
std::map< int, bool> tmp;

for (auto iter : list1)
{
if (tmp.find(iter) == tmp.end())
tmp.insert(std::make_pair(iter, true));
}

for (auto iter : list2)
{
if (tmp.find(iter) == tmp.end())
tmp.insert(std::make_pair(iter, true));
}

//convert map to list
for (auto iter : tmp)
{
if (iter.second)
outputResult.push_back(iter.first);
}

}

void calculateIntersection(const std::list<int>& list1, const std::list<int>& list2, std::list<int>& outputResult)
{
std::map< int, bool> tmp;

for (auto iter : list1)
{
tmp.insert(std::make_pair(iter, false));
}

for (auto iter : list2)
{
if (tmp.find(iter) != tmp.end())
outputResult.push_back(iter);
}
}

int main()
{
//list1: 10->15->4->20
//list2:  8->4->2->10
std::list< int> list1, list2, result;
list1.push_back(10);
list1.push_back(15);
list1.push_back(4);
list1.push_back(20);

list2.push_back(8);
list2.push_back(4);
list2.push_back(2);
list2.push_back(10);

calculateUnion(list1, list2, result);
std::cout << "union result: \n";
std::for_each(result.begin(), result.end(), [](const int& value){
std::cout << value << " ";
});

result.clear();
calculateIntersection(list1, list2, result);
std::cout << "\nintersection result: \n";
std::for_each(result.begin(), result.end(), [](const int& value){
std::cout << value << " ";
});
std::cout << std::endl;

return 0;
}

输出：

union result:

2 4 8 10 15 20

intersection result:

4 10