【C++】STLのset_intersection()を使って2つのvector間の共通要素を見つける方法

この記事では、C++のSTL（標準テンプレートライブラリ）を活用して、2つのvector（ベクター）間に存在する共通要素を見つける方法を解説します。

2つのvectorから共通要素を抽出するには、set_intersection()メソッドを使用します。この関数はヘッダーで定義されており、ソート済みの2つの範囲を受け取り、両方に共通して含まれる要素を出力先の範囲へ書き込みます。

なお、set_intersection()は入力となる範囲が事前にソートされていることを前提として動作するため、呼び出し前にsort()で各vectorを並べ替えておく必要があります。また、戻り値としては出力範囲の末尾を指すイテレータが返されるため、これを利用することで実際に書き込まれた要素数を把握できます。

サンプルコード

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    // vectorの定義
    vector<int> vector1 = { 1, 45, 54, 71, 76, 12 };
    vector<int> vector2 = { 1, 7, 5, 4, 6, 12 };
    sort(vector1.begin(), vector1.end());
    sort(vector2.begin(), vector2.end());
    cout << "First Vector: ";
    for (int i = 0; i < vector1.size(); i++)
        cout << vector1[i] << " ";
    cout << endl;
    cout << "Second Vector: ";
    for (int i = 0; i < vector2.size(); i++)
        cout << vector2[i] << " ";
    cout << endl;
    vector<int> v(vector1.size() + vector2.size());
    vector<int>::iterator it, st;
    // 共通要素の検出
    it = set_intersection(vector1.begin(), vector1.end(), vector2.begin(), vector2.end(), v.begin());
    cout << "\nCommon elements:\n";
    for (st = v.begin(); st != it; ++st)
        cout << *st << ", ";
    cout << '\n';
    return 0;
}

このコードでは、まず2つのvectorをsort()で昇順に並べ替えています。その後、結果を受け取るためのvector vを、両方のサイズの合計分だけ確保しています。これは、共通要素の数が最大でも小さい方の要素数以下とはいえ、安全のため十分な領域を確保しておく一般的な手法です。

set_intersection()が返すイテレータitは、書き込まれた共通要素の直後の位置を指すため、v.begin()からitまでをループで走査することで、共通要素だけを表示できます。

実行結果

First Vector: 1 12 45 54 71 76
Second Vector: 1 4 5 6 7 12
Common elements:
1, 12,

実行結果から、2つのvectorに共通して含まれる要素「1」と「12」が正しく抽出できていることが確認できます。

ポイントまとめ

• set_intersection()を使う前に、必ず両方の範囲をsort()でソートしておく。
• 結果を受け取る出力用コンテナは、あらかじめ十分なサイズを確保しておく。
• 戻り値のイテレータを使えば、書き込まれた共通要素の範囲を正確に特定できる。