來自于C++程序設計的一個題目。實現一個集合類，要求實現以下4個操作。
1.向集合中添加元素，如果集合中已存在元素則不添加
2.從集合中移除元素，移除之前需要先判斷集合中元素是否存在
3.重載+運算符，用以實現集合的求并集運算
4.重載*運算符，用以實現集合的求交集運算
1.類的整體設計
該問題需要模擬實現集合類，我們可以使用數組來模擬集合，于是使用int items[100]用來存放集合中的數據。為了實現數組的遍歷，這就需要一個整數用來表示數組中元素的個數，于是使用int number來表示數組中元素的個數；此外，為了實現題目的需求，設計以下四個函數：
1）.使用add_item(int item)成員函數向數組中添加元素
2）.使用remove_item(int item)成員函數向數組中移除元素
3）.重載operator+表示集合的求并集運算
4）.重載operator*表示集合的求交集運算
由于向集合添加元素之前，必須確保集合中不存在該元素；在從集合中移除元素之前，必須確保集合中存在該元素，因此添加is_exist(int item)方法用以判斷集合中是否存在這個元素；此外為了顯示集合，添加display()方法, 基本設計如下:
class Set{public: int items[100]; //定義一個數組作為容器存放100個集合元素 int number; //定義數字i表示集合中元素的個數 //構造函數和析構函數 Set() { this->number = 0; memset(this->items,0,sizeof(items)); } //初始化方法 int init(int items[], int num); //添加元素 bool add_item(int item); //刪除元素 bool remove_item(int item); //求集合的并集 Set operator+ (Set set2); //求集合的交集 Set operator* (Set set2); //顯示集合元素 int display(); //判斷集合當中是否存在item,返回元素在集合中的位置，不存在返回-1 int is_exist(int item);}; 2.構造函數
Set() { this->number = 0; memset(this->items,0,sizeof(items));} 在構造函數中，我們對數組進行初始化，聲明完數組之后，如果不進行初始化，數組元素是隨機值，在C語言中，變量不進行初始化都會被分配隨機值。為了避免這種情況，我們使用memset函數對數組items所有元素全部賦值為0；同時，由于此時數組中沒有元素，即元素個數為0，我們的number也應當賦值為0.
3.判斷數組中是否包含元素 item
int Set::is_exist(int item){ for(int i=0; i< this->number; i++) { if(this->items[i] == item) { return i; } } return -1;} 該函數用于判斷數組中是否存在item元素，如果存在就返回item元素的位置，如果不存在就返回-1. 判斷方法非常簡單，寫一個for循環從items[0]-items[number-1]一個一個進行遍歷。如果相等，直接返回i，此時i就是數組中item元素的位置；如果遍歷完整個數組之后，都沒有發現與item相等的數組元素，說明數組中不存在item這個元素，于是返回-1.
4.向數組中添加元素
bool Set::add_item(int item){ if(is_exist(item) >= 0 || this->number >= 100) { return false; } this->items[this->number] = item; this->number++; return true;} 首先判斷數組中是否存在該元素，如果存在則不能再向集合中添加元素，直接返回false，如果不存在，則向數組中的number所指向的那個位置添加該元素，然后number作為數組元素個數的指示器+1，這樣就完成了添加元素。
5.保護數組元素不被修改
寫到這里，我們發現，數組元素個數指示器this->number，對于該問題的幾個算法都起到了核心的作用，首先，我們依賴于數組元素個數指示器遍歷數組，如果number值遭到修改，會導致無法遍歷數組。舉個例子來說，當我們調用下列語句以后:
Set set1;set1.add_item(1);set1.add_item(2);set1.add_item(3);
集合set1中的數組items變為[1,2,3]，數組元素個數指示器number=3，此時，如果我們還想向集合set1中添加元素20，我們需要利用number=3這個指示器，讓set1.items[number]=20,并且讓number+1以指向下一個位置,即number=4。但是如果用戶手動修改number值，比如set1.number=50;此時，我們的number就不再能指示數組元素的正確位置，從而導致以上所有算法所依賴的number失效，因此，我們需要對數組本身，以及數組元素個數指示器number進行私有化，以避免用戶隨意篡改。于是:
class Set{public: //構造函數和析構函數 Set() { this->number = 0; memset(this->items,0,sizeof(items)); } //初始化方法 int init(int items[], int num); //添加元素 bool add_item(int item); //刪除元素 int remove_item(int item); //求集合的并集 Set operator+ (Set set2); //求集合的交集 Set operator* (Set set2); //顯示集合元素 int display(); //判斷集合當中是否存在item,返回元素在集合中的位置，不存在返回-1 int is_exist(int item);private: int items[100]; //定義一個數組作為容器存放100個集合元素 int number; //定義數字i表示集合中元素的個數}; 6. 從集合中移除元素
bool Set::remove_item(int item){ int pos = is_exist(item); if(pos == -1) return false; for(int i=pos; i< this->number-1; i++) { this->items[i] = this->items[i+1]; } this->number--; return true;} 首先檢查要移除的元素在結合中是否存在，如果不存在，則直接返回false;其次，定位到集合中元素的位置，然后從這個位置開始將集合中剩余的元素逐個前移，最后集合元素指示器-1，并返回true.
7. 求兩個集合的交集
Set Set::operator* (Set set2){ Set result; for(int i=0; i< this->number; i++) { if(set2.is_exist(this->items[i]) >= 0) { result.items[result.number] = this->items[i]; result.number++; } } return result;} 算法很簡單，遍歷集合A中的元素，對于A中的每一個元素判斷在集合B中是否存在，如果存在就加入到集合C當中，最后返回集合C
8. 求兩個集合的并集
Set Set::operator+ (Set set2){ Set result; for(int i=0; i<this->number; i++) { result.items[result.number] = this->items[i]; result.number++; } for(int j=0; j<set2.number; j++) { if(result.is_exist(set2.items[j]) == -1) { result.items[result.number] = set2.items[j]; result.number++; } } return result;} 首先遍歷集合A，將集合A中的元素全部加到集合C當中，然后遍歷集合B，對于B中的每一個元素，首先判斷是否在A中存在，如果不存在則將其加入到集合C中，最終返回集合C
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