集合栈计算机(The SetStack Computer, ACM/ICPC NWERC 2006,Uva12096)

题目描述

有一个专门为了集合运算而设计的“集合栈”计算机。该机器有一个初始为空的栈，并且支持以下操作：

PUSH：空集“{}”入栈

DUP：把当前栈顶元素复制一份后再入栈

UNION：出栈两个集合，然后把两者的并集入栈

INTERSECT：出栈两个集合，然后把二者的交集入栈

ADD：出栈两个集合，然后把先出栈的集合加入到后出栈的集合中，把结果入栈

每次操作后，输出栈顶集合的大小（即元素个数）。例如栈顶元素是A={ {}， {{}} }，下一个元素是B={ {}， {{{}}} }，则：

UNION操作将得到{ {}， {{}}， {{{}}} }，输出3.

INTERSECT操作将得到{ {} }，输出1

ADD操作将得到{ {}， {{{}}}， { {}， {{}} } }，输出3.

样例输入

6

PUSH

PUSH

UNION

PUSH

PUSH

ADD

样例输出

0

0

0

0

0

1

代码实现

#define LOCAL

#include<set>

#include<stack>

#include<iostream>

#include<map>

#include<vector>

#include<algorithm> // for set_union set_intersection

using namespace std;

/*

push:空集{}入栈

union:出栈两个集合，然后把两者的并集入栈

intersect:出栈两个集合，然后把二者的交集入栈

add:出栈两个集合，然后把先出栈的集合加入到后出栈的集合中，把结果入栈。

*/

typedef set<int> Set;

map<Set,int> IDcache; //set - id  such as:IDcache[set]

vector<Set> SetCache; //id - cache such as:SetCache[id]

stack<int> s;

int ID(Set x){ //光一个map数据结构还不够，这是因为有可能一个Set还没有对应的id,所以这个函数应该包括的功能有:1.创建id(如果没有) 2.返回id

    if(!IDcache.count(x)){

        SetCache.push_back(x);

        IDcache[x]=SetCache.size()-1;//!!!骚操作

    }

    return IDcache[x];

}

int n;

int main(){

    #ifdef LOCAL

    freopen("data.in","r",stdin);

    freopen("data.out","w",stdout);

    #endif

    cin>>n;

    while(n--){

        string exec;

        cin>>exec;

        if(exec[0] == 'P') s.push(ID(Set()));

        else if(exec[0] == 'D') s.push(s.top());

        else{

            Set x1 = SetCache[s.top()];

            s.pop();

            Set x2 = SetCache[s.top()];

            s.pop();

            Set x;

            if(exec[0] == 'U') set_union(x1.begin(),x1.end(),x2.begin(),x2.end(),inserter(x,x.begin()));//!!!inserter

            if(exec[0] == 'I') set_intersection(x1.begin(),x1.end(),x2.begin(),x2.end(),inserter(x,x.begin()));//!!!inserter

            if(exec[0] == 'A'){

                x=x2;

                x.insert(ID(x1));

            }

            s.push(ID(x));

        }

        cout<<SetCache[s.top()].size()<<endl;

    }

}