У меня есть программа для операций с множествами в битовом виде. Есть 3 класса: Set, Operations, Main.
Set:
public class Set<T> {
private T[] set;
public void setSet(T[] set) {
this.set = (T[]) Arrays.stream(set).distinct().toArray();
}
public T[] getSet() {
return set;
}
public Set(T[] array) {
setSet(array);
}
}
Operations:
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class Operations<T> {
// Перевод в битовую строку
public String toBitString(Set set) {
Object[] elements = set.getSet();
int maxElement = Arrays.stream(elements).mapToInt(e -> (int) e).max().orElse(-1);
int bitStringLength = maxElement + 1;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < bitStringLength; i++) {
if (Arrays.asList(elements).contains(i)) {
sb.append("1");
} else {
sb.append("0");
}
}
return sb.toString();
}
// Объединение множеств
public T[] unionSets(Set s1, Set s2) {
String bitString1 = toBitString(s1);
String bitString2 = toBitString(s2);
int maxLength = Math.max(bitString1.length(), bitString2.length());
StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
StringBuilder sb2 = новый StringBuilder();
for (int i = 0; i < maxLength; i++) {
if (i < bitString1.length()) {
sb1.append(bitString1.charAt(i));
} else {
sb1.append("0");
}
if (i < bitString2.length()) {
sb2.append(bitString2.charAt(i));
} else {
sb2.append("0");
}
}
String unionBitString = "";
for (int i = 0; i < maxLength; i++) {
int bit1 = Integer.parseInt(String.valueOf(sb1.charAt(i)));
int bit2 = Integer.parseInt(String.valueOf(sb2.charAt(i)));
unionBitString+=(bit1|bit2);
}
Object[] elements = new Object[unionBitString.length() - unionBitString.replace("1", "").length()];
int index=0;
for (int i = 0; i < unionBitString.length(); i++) {
if (unionBitString.charAt(i) == '1') {
elements[index++] = i;
}
}
return(T[]) new Set(elements).getSet();
}
// Проверка есть ли элемент в массиве
public boolean contains(T elem, Object[] array) {
for (T element : (T[]) array) {
if (elem.equals(element)) {
return true;
}
}
return false;
}
// Сечение множеств
public T[] intersectionSets(Set s1, Set s2) {
String bitString1 = toBitString(s1);
String bitString2 = toBitString(s2);
int maxLength = Math.max(bitString1.length(), bitString2.length());
StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
StringBuilder sb2 = новый StringBuilder();
for (int i = 0; i < maxLength; i++) {
if (i < bitString1.length()) {
sb1.append(bitString1.charAt(i));
} else {
sb1.append("0");
}
if (i < bitString2.length()) {
sb2.append(bitString2.charAt(i));
} else {
sb2.append("0");
}
}
String intersectionBitString = "";
for (int i = 0; i < maxLength; i++) {
int bit1 = Integer.parseInt(String.valueOf(sb1.charAt(i)));
int bit2 = Integer.parseInt(String.valueOf(sb2.charAt(i)));
intersectionBitString += (bit1 & bit2);
}
Object[] elements = new Object[intersectionBitString.length() - intersectionBitString.replace("1", "").length()];
int index=0;
for (int i = 0; i < intersectionBitString.length(); i++) {
if (intersectionBitString.charAt(i) == '1') {
elements[index++] = i;
}
}
return(T[]) new Set(elements).getSet();
}
// Разница множеств
public T[] differenceSets(Set s1, Set s2) {
String bitString1 = toBitString(s1);
String bitString2 = toBitString(s2);
int maxLength = Math.max(bitString1.length(), bitString2.length());
StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
StringBuilder sb2 = новый StringBuilder();
for (int i = 0; i < maxLength; i++) {
if (i < bitString1.length()) {
sb1.append(bitString1.charAt(i));
} else {
sb1.append("0");
}
if (i < bitString2.length()) {
sb2.append(bitString2.charAt(i));
} else {
sb2.append("0");
}
}
String differenceBitString = "";
for (int i = 0; i < maxLength; i++) {
int bit1 = Integer.parseInt(String.valueOf(sb1.charAt(i)));
int bit2 = Integer.parseInt(String.valueOf(sb2.charAt(i)));
differenceBitString += (bit1 & ~bit2);
}
Object[] elements = new Object[differenceBitString.length() - differenceBitString.replace("1", "").length()];
int index=0;
for (int i = 0; i < differenceBitString.length(); i++) {
if (differenceBitString.charAt(i) == '1') {
elements[index++] = i;
}
}
return(T[]) new Set(elements).getSet();
}
// Симметричная разница множеств
public T[] symmetricDiffSets(Set s1, Set s2) {
String bitString1 = toBitString(s1);
String bitString2 = toBitString(s2);
int maxLength = Math.max(bitString1.length(), bitString2.length());
StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
StringBuilder sb2 = новый StringBuilder();
for (int i = 0; i < maxLength; i++) {
if (i < bitString1.length()) {
sb1.append(bitString1.charAt(i));
} else {
sb1.append("0");
}
if (i < bitString2.length()) {
sb2.append(bitString2.charAt(i));
} else {
sb2.append("0");
}
}
String symmetricDiffBitString = "";
for (int i = 0; i < maxLength; i++) {
int bit1 = Integer.parseInt(String.valueOf(sb1.charAt(i)));
int bit2 = Integer.parseInt(String.valueOf(sb2.charAt(i)));
symmetricDiffBitString += (bit1^bit2);
}
Object[] elements = new Object[symmetricDiffBitString.length() - symmetricDiffBitString.replace("1", "").length()];
int index=0;
for (int i = 0; i < symmetricDiffBitString.length(); i++) {
if (symmetricDiffBitString.charAt(i) == '1') {
elements[index++] = i;
}
}
return(T[]) new Set(elements).getSet();
}
public T[] cartesianProduct(Set s1, Set s2) {
String bitString1 = toBitString(s1);
String bitString2 = toBitString(s2);
int maxLength = Math.max(bitString1.length(), bitString2.length());
StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
StringBuilder sb2 = новый StringBuilder();
for (int i = 0; i < maxLength; i++) {
if (i < bitString1.length()) {
sb1.append(bitString1.charAt(i));
} else {
sb1.append("0");
}
if (i < bitString2.length()) {
sb2.append(bitString2.charAt(i));
} else {
sb2.append("0");
}
}
List<Object[]> elementsList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < maxLength; i++) {
int bit1 = Integer.parseInt(String.valueOf(sb1.charAt(i)));
int bit2 = Integer.parseInt(String.valueOf(sb2.charAt(i)));
if (bit1 == 1 && bit2 == 1) {
Object[] elements = new Object[2];
elements[0] = i - bitString2.length() + 1;
elements[1] = i - bitString1.length() + 1;
elementsList.add(elements);
}
}
Object[] cartesianArray = new Object[elementsList.size()];
int index=0;
for (Object[] elements : elementsList) {
cartesianArray[index++] = elements;
}
return (T[]) cartesianArray;
}
}
Main:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Set set1 = new Set(new Object[]{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9});
Set set2 = new Set(new Object[]{3, 4, 8, 7, 5, 2});
Set set3 = new Set(new Object[]{3, 6, 7, 1, 9, 2});
Operations op = new Operations();
Object[] toBitstring1 = new String[]{op.toBitString(set2)};
Object[] toBitstring2 = new String[]{op.toBitString(set3)};
Object[] union = op.unionSets(set2, set3);
Object[] intersection = op.intersectionSets(set2, set3);
Object[] difference = op.differenceSets(set2, set3);
Object[] symmetricDiff = op.symmetricDiffSets(set2, set3);
Object[] cartesianProduct = op.cartesianProduct(set2, set3);
System.out.println("Универсальное множество: " + Arrays.toString(set1.getSet()));
System.out.println("Множество 1: " + Arrays.toString(set2.getSet()));
System.out.println("Множество 2: " + Arrays.toString(set3.getSet()));
System.out.println("Множество 1 в битах: " + Arrays.toString(toBitstring1));
System.out.println("Множество 2 в битах: " + Arrays.toString(toBitstring2));
System.out.println("Объединение множеств:" + Arrays.toString(union));
System.out.println("Сечение множеств: " + Arrays.toString(intersection));
System.out.println("Различие множеств(set2 - set3): " + Arrays.toString(difference));
System.out.println("Симметричная разница множеств:" + Arrays.toString(symmetricDiff));
System.out.println("Декартовое произведение:" + Arrays.toString(cartesianProduct));
}
}
Вывод
Универсальное множество: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
Множество 1: [3, 4, 8, 7, 5, 2]
Множество 2: [3, 6, 7, 1, 9, 2]
Множество 1 в битах: [001111011]
Множество 2 в битах: [0111001101]
Объединение множеств: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
Сечение множеств: [2, 3, 7]
Разница множеств (set2 – set3): [4, 5, 8]
Симметричная разница множеств: [1, 4, 5, 6, 8, 9]
Декартовое произведение: [[Ljava.lang.Object;@36f6e879, [Ljava.lang.Object;@5a61f5df, [Ljava.lang.Object;@3551a94]
Проблема в последнем методе, помогите исправить.
Все методы должны выполняться над полученными на предыдущем шаге битовыми строками. Если можете переписать ласт метод, буду очень признателен)