#include <assert.h>
#include <iostream.h>
const int DefaultSize = 100;
class Set {
//用位向量來存儲集合元素。這些集合元素只具有整數類型, 集合元素的取值范圍在0到MaxSetSize-1之間。
public:
   Set ( int MaxSetSize = DefaultSize );						//構造函數
   ~Set ( ) { delete [ ] bitVector; }						//析構函數
   void MakeEmpty ( ); 					 			//置空集合
   int AddMember ( const int x );						//加入新成員x
   int DelMember ( const int x );							//刪除老成員x
   void operator = ( Set & right );						//集合right賦值給集合this
   void operator + ( Set & right );						//求集合this與集合right的并
   void operator * ( Set & right );						//求集合this與集合right的交
   void operator - ( Set & right );						//求集合this與集合right的差
   int Contains ( const int x );							//判元素x是否集合this的成員
   int SubSet ( Set & right );							//判集合this是否集合right的子集
   int operator == ( Set & right );						//判集合this與集合right是否相等
   friend ostream& operator <<(ostream& strm, Set& a);
private:
   int * bitVector;									//存儲集合元素的位向量
   int MaxSize;									//向量大小
};

Set::Set (int MaxSetSize) : MaxSize (MaxSetSize) {				//構造函數
   assert ( MaxSize > 0 );								//檢查參數的合理性
   bitVector = new int [MaxSize];						//分配一個整型數組給位向量
   assert ( bitVector != 0 );							//檢查存儲分配是否成功
   for ( int i=0; i<MaxSize; i++ ) bitVector[i] = 0;				//初始化為空集合
}

void Set::MakeEmpty ( ) { for ( int i=0; i<MaxSize; i++ ) bitVector[i] = 0; } 	//置空集合

int Set::AddMember ( const int x ) {						//把x加入到集合this中
   assert ( x >= 0 && x < MaxSize );						//檢查x的合理性
   if ( ! bitVector[x] ) { bitVector[x] = 1;  return 1; }
   return 0;					//x所在的位原來為0, 表示x不在集合中加入, 在相應位置置1
}

int Set::DelMember ( const int x ) {						//把x從集合中刪去
   assert ( x >= 0 && x < MaxSize );						//判斷元素x的合理性
   if ( bitVector[x] ) { bitVector[x] = 0;  return 1; }
   return 0;					//若位向量在x處的值為1, 表示x在集合中該位置置0, 表示x刪去
}

void Set::operator = ( Set & right ) {						//把集合right的值復制到集合this中
   assert ( MaxSize == right.MaxSize );     					//判斷兩集合的大小是否相等
   for ( int i=0; i<MaxSize; i++ ) bitVector[i] = right.bitVector[i];		//相等則位向量按位傳送數據
}

void Set::operator + (Set & right ) {						//求兩集合right與this的并
   assert ( MaxSize == right.MaxSize );						//判斷兩集合的大小是否相等
   for ( int i=0; i<MaxSize; i++ ) bitVector[i] = bitVector[i]|| right.bitVector[i];	//按位求"或"
}

void Set::operator * (Set & right ) {						//求兩集合right與this的交
   assert ( MaxSize == right.MaxSize );						//判斷兩集合的大小是否相等
   for ( int i=0; i<MaxSize; i++) bitVector[i] = bitVector[i] && right.bitVector[i];	//按位求"與"
}

void Set::operator - ( Set & right ) {						//求集合this與集合right的差
   assert ( MaxSize == right.MaxSize );						//判斷兩集合的大小是否相等
   for ( int i=0; i<MaxSize; i++ ) bitVector[i] = bitVector[i] && ! right.bitVector[i];	//按位求"異或"
}

int Set::Contains ( const int x ) {		//測試元素x是否集合的成員。是則返回1, 否則返回0。
   assert ( x >= 0 && x < MaxSize );						//判斷元素x是否合理
   return bitVector[x];								//合理則返回相關信息
}

int Set::operator == ( Set & right ) {	//測試集合this與集合right是否相等。若相等, 則函數返回1, 否則返回0。
   assert ( MaxSize == right.MaxSize );						//判斷兩集合的元素個數是否相等
   for ( int i=0; i<MaxSize; i++)							//相等則按位判斷對應位是否相等
	 if ( bitVector[i] != right.bitVector[i] ) return 0;
   return 1;
}

int Set::SubSet (Set & right ) {		//若集合this是集合right的子集, 則函數返回1, 否則函數返回0。
   assert ( MaxSize == right.MaxSize );						//判斷兩集合的元素個數是否相等
   for ( int i=0; i<MaxSize; i++)							//相等再按位判斷
	 if ( bitVector[i] && ! right.bitVector[i] ) return 0;
   return 1;					//this集合該位為1而right集合該位為0, 則返回0, 兩集合不等
}
ostream& operator <<(ostream& strm, Set& a)
{

  for (int i=0;i<a.MaxSize;i++)
  if (a.bitVector[i])
  {
    strm<<i<<' ';
  }
  strm<<endl;
   return strm;
}