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;
    }
}

keep going