AOJ ITP2 7_C（Set: Range Search）を解く

Aizu Online Judge（AOJ）が提供している「プログラミング応用」（ITP2）の7_C問題をC++で解いてみました。

ITP2では、「プログラミングのための基礎ライブラリを獲得します」とあります。トピック#7では、集合（set コンテナ）を学びます。

問題（7_C: Set: Range Search）

問題はリンク先をご覧ください。

AOJ ITP2 7_C問題: Set: Range Search

Set コンテナについて学びます。

Set コンテナについて

以下は、cpprefjp 様の記事を参考にさせていただきました。

Set コンテナについての概要と主なメソッドは、7_A で紹介しています。

Set コンテナ内部の要素は、小さいものから大きなものへとソートされています。そのため、二分探索で要素を探すことができます。二分探索に関係するメソッドは以下となります。

C++ プログラム例（ITP2 7_C）

問題で与えられるクエリに従い、整数の集合 S に対して、以下の操作を行います。7_B と比較して、クエリ3が追加されています。

• クエリ0　insert により、与えられた x をコンテナ S に挿入する。
• クエリ1　コンテナ S に含まれる x の数を出力する（問題の制約より 0 か 1となります）。
• クエリ2　コンテナ S から x を削除する。
• クエリ3　コンテナ S から L 以上、R 以下の要素を順番に出力する。

Set コンテナで提供されているメソッドを、クエリに従い呼び出します。要素を探すために lower_bound と upper_bound メソッドを呼び出します（32-37行目）。このコードは、定番コードとなります。以下が、C++プログラムとなります。

#include <iostream>
#include <set>

using namespace std;

int main()
{
	set<int> S;

	int q;
	cin >> q;

	for (int i = 0; i < q; ++i) {
		int command;
		cin >> command;
		if (command == 0) {
			int x;
			cin >> x;
			S.insert(x);
			cout << S.size() << endl;
		} else if (command == 1) {
			int x;
			cin >> x;
			cout << S.count(x) << endl;
		} else if (command == 2) {
			int x;
			cin >> x;
			S.erase(x);
		} else if (command == 3) {
			int L, R;
			cin >> L >> R;
			set<int>::iterator it = S.lower_bound(L);
			set<int>::iterator last = S.upper_bound(R);
			while (it != last) {
				cout << *it << endl;
				++it;
			}
		}
	}

	return 0;
}

上記プログラムは、AOJ で「AC（Accepted＝正解）」と判定されました。

最後に

Set のメソッドとして実行される lower_bound と upper_bound メソッドは、6_C で紹介した std::lower_bound 関数と同じく二分探索を使うため、効率が良いです。

引き続き、ITP2 の問題を紹介していきます。