2009-01-30 11 views
70

Учитывая два списка (не обязательно отсортированные), каков наиболее эффективный нерекурсивный алгоритм для поиска пересечения этих списков?Эффективный алгоритм пересечения списков

+3

Это звучит как вопрос о домашнем задании - не так ли? –

+27

На самом деле нет. Я работаю, и мне приходится программировать в среде статистического моделирования, называемой eviews. Eviews не имеет встроенного пересечения, а также не поддерживает рекурсию. Мне нужен быстрый алгоритм, потому что мои наборы, как правило, большие, и программа должна выполняться часто. Благодаря! – 2009-01-30 21:40:51

+0

На каком языке вы? Возможно, на вашем языке уже есть что-то, что облегчит задачу. – Juliet

ответ

31

Вы можете поместить все элементы первого списка в хэш-набор. Затем повторите итерацию второго, и для каждого из его элементов проверьте хэш, чтобы увидеть, существует ли он в первом списке. Если это так, выведите его как элемент пересечения.

+0

Звучит неплохо, но я не верю, что у меня есть доступ к алгоритмам хэширования. Какие-либо предложения? – 2009-01-30 21:42:46

+4

Тогда, возможно: * сортировать список1 (время: n log n) * sort list2 (время: n log n) * объединить эти два и проверить аналогичные записи, когда вы повторяете два отсортированных списка одновременно (линейное время) – Frank

+2

У меня недостаточно очков для комментариев к другим темам, но в отношении того, что быстрая сортировка рекурсивна: вы можете реализовать ее без рекурсии. См. Здесь, например: http://www.codeguru.com/forum/archive/index.php/t-333288.html – Frank

2

Во-первых, сортировать оба списка с помощью быстрой сортировки: O (. П * журнала (п) Затем сравните списки, просматривая наименьшие значения первого и добавить общие ценности, например, в Lua.):

function findIntersection(l1, l2) 
    i, j = 1,1 
    intersect = {} 

    while i < #l1 and j < #l2 do 
     if l1[i] == l2[i] then 
      i, j = i + 1, j + 1 
      table.insert(intersect, l1[i]) 
     else if l1[i] > l2[j] then 
      l1, l2 = l2, l1 
      i, j = j, i 
     else 
      i = i + 1 
     end 
    end 

    return intersect 
end 

который является O(max(n, m)), где n и m - размеры листинга.

EDIT: быстрая сортировка является рекурсивным, как сказано в комментариях, но, похоже, есть non-recursiveimplementations

+0

Является ли quicksort рекурсивным? Или есть нерекурсивная версия? – 2009-01-30 21:50:18

+0

Слишком плохо, что quicksort является рекурсивным алгоритмом ... – oefe

+0

Я бы не назвал это O (max (n, m)). Вы тоже делаете два вида. –

9

без хеширования, я полагаю, у вас есть два варианта:

  • Наивный способ собирается сравнить каждый элемент с каждым другим элементом. O (N^2)
  • Другой способ будет первым сортировать списки, а затем перебрать их: O (п Л.Г. п) * 2 + 2 * O (п)
+0

И еще одно: если можно добавить свойство к каждому элементу, сначала сбрасываем его на ноль для всех элементов в обоих наборах, а затем устанавливаем его в 1 в одном из наборов, затем просматриваем второй набор элементов поиска со свойством установленное значение 1. Это 'O (n + m)', но не всегда возможно. –

+0

Возможно, его можно улучшить с помощью двоичного поиска O (log n)? – knight

+2

Просто обратите внимание, что 'O (n lg n) * 2 + O (n) * 2' совпадает с' O (n lg n) '. – porglezomp

0

Я получил некоторые хорошие ответы от this, которые вы можете применить. У меня пока нет возможности попробовать их, но поскольку они также охватывают пересечения, вы можете найти их полезными.

1

Почему бы не реализовать свою собственную простую хэш-таблицу или хэш-набор? Стоит избегать пересечения nlogn, если ваши списки большие, как вы говорите.

Поскольку вы знаете немного о своих данных заранее, вы должны иметь возможность выбрать хорошую хэш-функцию.

1

Если есть поддержка sets (как вы их называете в названии), так как встроенный обычно есть метод пересечения.

В любом случае, поскольку кто-то сказал, что вы можете сделать это легко (я не буду отправлять код, кто-то уже сделал это), если у вас отсортированы списки. Если вы не можете использовать рекурсию, проблем нет. Существуют версии quick sort recursion-less.

+0

1. Если eviews будет поддерживать наборы, он, вероятно, предложит метод для заданных пересечений. 2. Как можно объединить два набора. Пересечение - это те элементы, которые находятся в обоих наборах. Когда я прихожу сюда, я думаю о вычислении объединения двух наборов – f3lix

+0

Да, вы правы, я не обращал внимания. Я отредактировал :) –

+0

java имеет поддержку наборов, но не имеет встроенных функций пересечения. – lensovet

1

Я второй вариант «устанавливает». В JavaScript вы можете использовать первый список для заполнения объекта, используя элементы списка в качестве имен. Затем вы используете элементы списка из второго списка и видите, существуют ли эти свойства.

0

В PHP, что-то вроде

function intersect($X) { // X is an array of arrays; returns intersection of all the arrays 
    $counts = Array(); $result = Array(); 
    foreach ($X AS $x) { 
    foreach ($x AS $y) { $counts[$y]++; } 
    } 
    foreach ($counts AS $x => $count) { 
    if ($count == count($X)) { $result[] = $x; } 
    } 
    return $result; 
} 
+1

Если у вас есть дубликаты в любом из массивов, вы получите неправильное поведение. – Slawek

5

в C++ можно попробовать с помощью STL карта

vector<int> set_intersection(vector<int> s1, vector<int> s2){ 

    vector<int> ret; 
    map<int, bool> store; 
    for(int i=0; i < s1.size(); i++){ 

     store[s1[i]] = true; 
    } 
    for(int i=0; i < s2.size(); i++){ 

     if(store[s2[i]] == true) ret.push_back(s2[i]); 

    } 
    return ret; 
} 
20

Вы можете посмотреть на фильтры Блума следующее. Это битовые векторы, которые дают вероятностный ответ, является ли элемент членом набора. Установить пересечение может быть реализовано с помощью простой побитовой операции И. Если у вас большое количество нулевых пересечений, фильтр Bloom может помочь вам быстро их устранить. Однако вам все равно придется прибегнуть к одному из других алгоритмов, упомянутых здесь, для вычисления фактического пересечения. http://en.wikipedia.org/wiki/Bloom_filter

+0

Это увлекательный подход для эффективного определения того, перекрываются ли два больших набора. –

6

Из eviews features list кажется, что она поддерживает сложные слияния и объединения (если это «присоединиться», как в терминологии БД, она будет вычислить пересечение). Теперь копаться в документации :-)

Дополнительно, Eviews имеет свой собственный пользовательский форум - почему бы не спросить there_

6

с множеством 1 построить бинарное дерево поиска с O(log n) и перебирать set2 и поиск в BST m X O(log n) так общее O(log n) + O(m)+O(log n) ==> O(log n)(m+1)

+2

Для части дерева двоичного поиска необходимо отсортировать один из списков (который добавит O (m log m) или O (n log n) к сложности). Это по-прежнему очень полезный ответ: в моем случае у меня есть два списка, содержащих одни и те же объекты, но каждый из них отсортирован по различным атрибутам объекта, и мне нужно получить, какие объекты находятся в обоих списках. Этот ответ агностик атрибуту, по которому сортируется каждый список. Благодаря! – yasashiku

+2

На самом деле, построение дерева O (n log n), так что это O ((n + m) log n) total –

3

Вот еще одно возможное решение, которое я придумал для выполнения O (nlogn) во временной сложности и без дополнительного хранения. Вы можете это проверить здесь https://gist.github.com/4455373

Вот как это работает: Предполагая, что наборы не содержат повторений, объедините все наборы в один и отсортируйте. Затем пропустите объединенный набор и на каждой итерации создайте подмножество между текущим индексом i и i + n, где n - количество наборов, доступных во юниверсе. То, что мы ищем в качестве цикла, представляет собой повторяющуюся последовательность размера n, равную числу множеств во Вселенной.

Если это подмножество в i равно этому подмножеству в точке n, это означает, что элемент at i повторяется n раз, что равно общему числу множеств. И поскольку в любом наборе нет повторений, что означает, что каждый из наборов содержит это значение, поэтому мы добавляем его к пересечению. Затем мы сдвигаем индекс на i + то, что осталось между ним и n, потому что определенно ни один из этих индексов не собирается формировать повторяющуюся последовательность.

+0

Сортировка связанного списка не может быть nlogn – shinzou

0

Из определения Big-Oh обозначений:

Т (N) = O (F (N)), если существуют положительные константы с и п 0, что Т (N) ≤ ср (N), когда N ≥ n 0.

На практике это означает, что если эти два списка относительно невелики по размеру, говорят, что менее 100 элементов в каждой из двух циклов работают очень хорошо. Завершите первый список и найдите аналогичный объект во втором. В моем случае это работает просто отлично, потому что у меня не будет больше 10 - 20 максимальных элементов в моих списках. Однако хорошее решение - это сортировка первого O (n log n), сортировка второго также O (n log n) и объединение их, другое O (n log n), грубо говорящее O (3 n log n), скажем что два списка имеют одинаковый размер.

Смежные вопросы