2個の自作クラスの配列(std::vector<MyClass>)から重複とかを探す

2個の数列(std::vector<int>とか)から重複とかを探す - 物理の駅 Physics station by 現役研究者 の続き

2個の自作クラスの配列(ベクター)から重複等を探す方法を紹介する。Linuxのjoinコマンドを高速化する場合などに使える。

#include <algorithm>に便利な関数が用意されている。

std::sortでソートして、std::uniqueとeraseで重複を削除した後、set_intersection, set_union, set_differenceで、積集合、和集合、差集合を得ることができる。自作クラスに比較演算子等がないため、自分で関数を作って与える必要がある。この3つの関数に与える演算子は比較 (<) 演算子である。

今回は比較演算用の関数の使い回しが多いため、ラムダ式ではなく関数として定義する。 古い例ではインライン関数 inlineが与えられていることがあるが、最近のコンパイラは賢く、勝手に最適化してくれるのでユーザーがわざわざつける必要はない(らしい)。

#include <random>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>

class MyClass
{
public:
    unsigned int id;
    double x, y, ax, ay;
};

bool mycomp_size(const MyClass &a, const MyClass &b) { return (a.id < b.id); }      //大小比較
bool mycomp_equal(const MyClass &a, const MyClass &b) { return (a.id == b.id); }   //イコール比較

void main()
{
    const int Ntrk = 10000000;

    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());
    std::uniform_int_distribution<> dis(0, Ntrk - 1);
    std::vector<MyClass> list1, list2;

    for (int i = 0; i < Ntrk; ++i)
    {
        MyClass t;
        t.id = dis(gen);    //乱数を作成
        list1.emplace_back(t);
        t.id = dis(gen);    //乱数を作成
        list2.emplace_back(t);
    }

    std::sort(list1.begin(), list1.end(), mycomp_size); //ソート
    std::sort(list2.begin(), list2.end(), mycomp_size); //ソート

    std::cout << list1.size() << " (unique)-> ";
    //重複を削除
    list1.erase(std::unique(list1.begin(), list1.end(), mycomp_equal), list1.end());
    std::cout << list1.size() << std::endl;

    std::cout << list2.size() << " (unique)-> ";
    //重複を削除
    list2.erase(std::unique(list2.begin(), list2.end(), mycomp_equal), list2.end());
    std::cout << list2.size() << std::endl;

    std::vector<MyClass> list_inter;
    //list1とlist2の両方にある値 (積集合 intersection)
    std::set_intersection(list1.begin(), list1.end(), list2.begin(), list2.end(), std::back_inserter(list_inter), mycomp_size);

    std::vector<MyClass> list_union;
    //list1かlist2のどちらかに存在する値 (和集合 union)
    std::set_union(list1.begin(), list1.end(), list2.begin(), list2.end(), std::back_inserter(list_union), mycomp_size);

    std::vector<MyClass> list_dif1;
    //list1にあってlist2にない値 (差集合 dif1)
    std::set_difference(list1.begin(), list1.end(), list2.begin(), list2.end(), std::back_inserter(list_dif1), mycomp_size);

    std::vector<MyClass> list_dif2;
    //list2にあってlist1にない値 (差集合 dif2)
    std::set_difference(list2.begin(), list2.end(), list1.begin(), list1.end(), std::back_inserter(list_dif2), mycomp_size);

    //結果の確認
    std::cout << "dif1 + dif2 + inter = union" << std::endl;
    printf_s("%u + %u + %u = %u\n", list_dif1.size(), list_dif2.size(), list_inter.size(), list_union.size());
}