集合棧電腦(The SetStack Computer, ACM/ICPC NWERC 2006,Uva12096)

題目描述

有一個專門為了集合運算而設計的“集合棧”電腦。該機器有一個初始為空的棧，並且支持以下操作：
PUSH：空集“{}”入棧
DUP：把當前棧頂元素複製一份後再入棧
UNION：出棧兩個集合，然後把兩者的並集入棧
INTERSECT：出棧兩個集合，然後把二者的交集入棧
ADD：出棧兩個集合，然後把先出棧的集合加入到後出棧的集合中，把結果入棧
       每次操作後，輸出棧頂集合的大小（即元素個數）。例如棧頂元素是A={ {}， {{}} }， 下一個元素是B={ {}， {{{}}} }，則：
UNION操作將得到{ {}， {{}}， {{{}}} }，輸出3.
INTERSECT操作將得到{ {} }，輸出1
ADD操作將得到{ {}， {{{}}}， { {}， {{}} } }，輸出3.
樣例輸入

6
PUSH
PUSH
UNION
PUSH
PUSH
ADD

樣例輸出

0
0
0
0
0
1

代碼實現

#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{}入棧
union:出棧兩個集合，然後把兩者的並集入棧
intersect:出棧兩個集合，然後把二者的交集入棧
add:出棧兩個集合，然後把先出棧的集合加入到後出棧的集合中，把結果入棧。
*/
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){ //光一個map數據結構還不夠，這是因為有可能一個Set還沒有對應的id,所以這個函數應該包括的功能有:1.創建id(如果沒有) 2.返回id
    if(!IDcache.count(x)){
        SetCache.push_back(x);
        IDcache[x]=SetCache.size()-1;//!!!騷操作
    }
    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;
    }
}