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#include <iostream>
using namespace std;

const int MaxSize = 100;

class Set {
private:
 int len; // 집합의 원소개수
 char members[MaxSize]; // 집합을 저장하는 배열
 int find(char ch); // 원소를 찾는다
public:
 Set() { len = 0; } // 공집합 생성자
 int getLength() { return len; } // 집합에 있는 원소의 개수를 반환
 void showset(); // 집합 출력
 bool isMember(char ch); // 집합의 원소인지 검사

 Set operator +(char ch); // 원소 추가
 Set operator -(char ch); // 원소 제거
 Set operator +(Set ob2); // 합집합
 Set operator -(Set ob2); // 차집합
 bool operator <(Set ob2); // 부분집합 확인
 bool operator >(Set ob2); // 부분집합 확인
 Set operator &(Set ob2); // 교집합
 Set operator |(Set ob2); // 대칭차집합
};

int Set::find(char ch) // ch에 명시된 원소의 색인을 찾아서 반환, 없으면 -1를 반환
{
 for (int i=0; i<len; i++) { if(members[i] == ch) return i; }
 return -1;
}

void Set::showset() // 집합의 원소들 출력
{
 cout << "{ ";
 for(int i=0; i<len; i++) { cout << members[i] << " "; }

 cout << "}\n";
}

bool Set::isMember(char ch) // ch가 집합이면 트루, 아니면 폴스
{
 if(find(ch) != -1) return true;
 return false;
}

Set Set::operator +(char ch) // 집합에 유일한 원소 추가
{
 Set newset; // 객체생성
 if(len == MaxSize)
 {
  cout << "Set is Full.\n";
  return *this; // 현재 집합을 반환
 }

 newset = *this; // 현재 집합을 복사

 if(find(ch) == -1) // 추가하려는 원소가 이미 존재하는지 검사하고, 존재하지않으면 추가
 {
  newset.members[newset.len] = ch;
  newset.len++;
 }

 return newset; // 갱신된 집합을 반환
}

Set Set::operator -(char ch) // 집합으로부터 원소 하나 제거
{
 Set newset;
 int i = find(ch); // 원소가 없다면 i는 -1

 for(int j=0; j<len; j++) // 남아있는 원소들을 복사하고 제거된 원소의 빈자리를 채움
 {
  if(j != i) newset = newset+members[j];
 }
 return newset;
}

Set Set::operator +(Set ob2) // 합집합
{
 Set newset = *this; // 첫번째 집합 복사

 for(int i=0; i<ob2.len; i++) { newset = newset + ob2.members[i]; } // 유일한 원소들 추가

 return newset; // 갱신된 집합 반환
}

Set Set::operator -(Set ob2) // 차집합
{
 Set newset = *this; // 첫번째 집합 복사

 for(int i=0; i<ob2.len; i++) newset = newset-ob2.members[i]; // 두번째 집합의 원소들 제거

 return newset; // 갱신된 집합 반환
}

bool Set::operator <(Set ob2) // 좌변의 집합이 우변의 집합의 부분집합인가? 트루 or 폴스
{
 if(len > ob2.len) return false; // ob1의 원소의 개수가 더 많으면 폴스
 for(int i=0; i<len; i++) { if(ob2.find(members[i] == -1)) return false; }

 return true;
}

bool Set::operator >(Set ob2) // 우변의 집합이 좌변의 집합의 부분집합인가? 트루 or 폴스
{
 if(len < ob2.len) return false; // ob1의 원소의 개수가 더 적으면 폴스
 for(int i=0; i<ob2.len; i++) { if(ob2.find(members[i] == -1)) return false; }

 return true;
}

Set Set::operator &(Set ob2) // 교집합
{
 Set newset;

 for(int i=0; i<len; i++)
  if(ob2.find(members[i]) != -1) // 두 집합에 모두 포함되어있는 원소 추가
   newset = newset + members[i];

 return newset;
}

Set Set::operator |(Set ob2) // 대칭차집합
{
 Set newset = *this;

 for(int i=0; i<ob2.len; i++)
 {
  newset = newset + ob2.members[i]; // 일단 합집합을 하고
 }

 Set newset2;

 for(int j=0; j<len; j++)
 {
  if(ob2.find(members[j]) != -1)
  {
   newset2 = newset2 + members[j]; // 합집합 한거에서 교집합 뺀다
   newset = newset - newset2;
  }
 }

 return newset;
}

int main()
{
 Set s1;
 Set s2;
 Set s3; // 공집합 3개 생성

 s1 = s1 + 'A';
 s1 = s1 + 'B';
 s1 = s1 + 'C';

 cout << "s1 after adding A B C: ";
 s1.showset();

 cout << "\n";

 cout << "Testing for membership using isMember().\n";
 if(s1.isMember('B'))
  cout << "B is a member of s1.\n";
 else
  cout << "B is not a member of s1.\n";

 if(s1.isMember('T'))
  cout << "T is a member of s1.\n";
 else
  cout << "T is not a member of s1.\n";

 cout << "\n";

 s1 = s1 - 'B';
 cout << "s1 after s1 = s1 - 'B' : ";
 s1.showset();

 s1 = s1 - 'A';
 cout << "s1 after s1 = s1 - 'A' : ";
 s1.showset();

 s1 = s1 - 'C';
 cout << "s1 after s1 = s1 - 'C' : ";
 s1.showset();

 cout << "\n";

 s1 = s1 + 'A';
 s1 = s1 + 'B';
 s1 = s1 + 'C';
 cout << "s1 after adding A B C: ";
 s1.showset(); // A B C

 cout << "\n- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -\n\n";

 s2 = s2 + 'A';
 s2 = s2 + 'X';
 s2 = s2 + 'W';
 cout << "s2 after adding A X W: ";
 s2.showset(); // A X W

 cout << "\n- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -\n\n";

 s3 = s1 + s2;
 cout << "s3 after s3 = s1 + s2: ";
 s3.showset(); // A B C W X

 cout << "\n";

 s3 = s3 - s1;
 cout << "s3 after s3 = s3 - s1: ";
 s3.showset(); // X W

 cout << "\n";

 cout << "s2 after s2 = s2 - s2: ";
 s2 = s2 - s2;
 s2.showset(); // s2에서 s2빼니까 아무것도 안남는다
 
 cout << "\n";

 s2 = s2 + 'C';
 s2 = s2 + 'B';
 s2 = s2 + 'A'; // ABC를 역순으로 추가

 cout << "s2 after adding C B A: ";
 s2.showset(); // C B A

 cout << "\n\n━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\n\n\n";

 Set s4;
 Set s5;
 Set s6;
 Set s7;

 s4 = s4 + 'A';
 s4 = s4 + 'B';
 s4 = s4 + 'C';
 s4 = s4 + 'D';
 cout << "s4: ";
 s4.showset(); // A B C D

 s5 = s5 + 'B';
 s5 = s5 + 'C';
 s5 = s5 + 'S';
 s5 = s5 + 'P';
 cout << "s5: ";
 s5.showset(); // B C S P

 cout << "\n";

 s6 = s4 & s5;
 cout << "s4와 s5의 교집합: ";
 s6.showset(); // B C

 cout << "\n";

 s7 = s4 | s5;
 cout << "s4와 s5의 대칭차집합 ";
 s7.showset(); // A D S P

 return 0;
}