TAD de los conjuntos - Intersección de varios conjuntos

José A. Alonso

13-03-2023

Utilizando el tipo abstracto de datos de los conjuntos definir la función

   interseccionG :: Ord a => [Conj a] -> Conj a

tal que interseccionG cs es la intersección de la lista de conjuntos cs. Por ejemplo,

   λ> ej1 = inserta 2 (inserta 3 (inserta 5 vacio))
   λ> ej2 = inserta 5 (inserta 2 (inserta 7 vacio))
   λ> ej3 = inserta 3 (inserta 2 (inserta 5 vacio))
   λ> interseccionG [ej1, ej2, ej3]
   {2, 5}

Soluciones

Se usará la función interseccion definida en el ejercicio Intersección de dos conjuntos.

A continuación se muestran las soluciones en Haskell y las soluciones en Python.

Soluciones en Haskell

import TAD.Conjunto (Conj, vacio, inserta)
import TAD_Interseccion_de_dos_conjuntos (interseccion)
import Test.QuickCheck

-- 1ª solución
-- ===========

interseccionG :: Ord a => [Conj a] -> Conj a
interseccionG [c]      = c
interseccionG (cs:css) = interseccion cs (interseccionG css)

-- 2ª solución
-- ===========

interseccionG2 :: Ord a => [Conj a] -> Conj a
interseccionG2 = foldr1 interseccion

-- Comprobación de equivalencia
-- ============================

-- La propiedad es
prop_interseccionG :: NonEmptyList (Conj Int) -> Bool
prop_interseccionG (NonEmpty cs) =
  interseccionG cs == interseccionG2 cs

-- La comprobación es
--    λ> quickCheck prop_interseccionG1
--    +++ OK, passed 100 tests.

Soluciones en Python

from __future__ import annotations

from abc import abstractmethod
from functools import reduce
from typing import Protocol, TypeVar

from hypothesis import given
from hypothesis import strategies as st

from src.TAD.conjunto import Conj, conjuntoAleatorio, inserta, vacio
from src.TAD_Interseccion_de_dos_conjuntos import interseccion

class Comparable(Protocol):
    @abstractmethod
    def __lt__(self: A, otro: A) -> bool:
        pass

A = TypeVar('A', bound=Comparable)

# 1ª solución
# ===========

def interseccionG(cs: list[Conj[A]]) -> Conj[A]:
    if len(cs) == 1:
        return cs[0]
    return interseccion(cs[0], interseccionG(cs[1:]))

# 2ª solución
# ===========

def interseccionG2(cs: list[Conj[A]]) -> Conj[A]:
    return reduce(interseccion, cs[1:], cs[0])

# 3ª solución
# ===========

def interseccionG3(cs: list[Conj[A]]) -> Conj[A]:
    r = cs[0]
    for c in cs[1:]:
        r = interseccion(c, r)
    return r

# Comprobación de equivalencia
# ============================

# La propiedad es
@given(st.lists(conjuntoAleatorio(), min_size=1, max_size=10))
def test_interseccionG(cs: list[Conj[int]]) -> None:
    r = interseccionG(cs)
    assert interseccionG2(cs) == r
    assert interseccionG3(cs) == r

# La comprobación de las propiedades es
#    > poetry run pytest -q TAD_Interseccion_de_varios_conjuntos.py
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