ACM_子集生成演算法總結
阿新 • • 發佈:2019-01-24
子集生成:給定一個集合,列舉所有可能的子集。(子集中沒有重複元素)
下面程式中變數所代表的含義:- n 為全集中元素的個數
- A 為某一子集,某一個排列
- cur 為目前的次數
1.增量構造法
- 原理:一次選出一個元素放到集合中,遞迴解決。
- 分析:解答樹節點個數為2^n,n為全集中元素個數。
#include<cstdio> #include<cstring> using namespace std; void print_subset(int n,int* A,int cur){ for(int i=0;i<cur;i++) printf("%d ",A[i]+1); // 列印當前集合 printf("\n"); int s=cur?A[cur-1]+1:0; // 確定遍歷開始元素的值 for(int i=s;i<n;i++){ // 向下遞迴 A[cur]=i; print_subset(n,A,cur+1); } } int main(){ int n,A[6]; while(scanf("%d",&n)!=EOF){ memset(A,0,sizeof(A)); print_subset(n,A,0); } return 0; }
2.位向量法
- 原理:對於所有元素都有兩種選擇,放入子集中和不放入子集中,然後構造一個位向量B[i],如果i在子集中,B[i]=1。很簡單的道理,設定一個標記陣列標記一下狀態。
- 分析:解答樹節點個數為2^(n+1)-1,比方法1解答樹的節點略多。因為對於每個節點都有兩種選擇,形成了一個n+1層的二叉樹,這個二叉樹就是這個方法的解答樹。
#include<cstdio> #include<cstring> using namespace std; void print_subset(int n,int* B,int cur){ if(cur==n){ for(int i=0;i<cur;i++) if(B[i]) printf("%d ",i+1); //列印當前集合 printf("\n"); return; } B[cur]=1; //選第cur個元素 print_subset(n,B,cur+1); B[cur]=0; //不選第cur個元素 print_subset(n,B,cur+1); } int main(){ int n,B[10]; while(scanf("%d",&n)!=EOF){ memset(B,0,sizeof(B)); print_subset(n,B,0); } return 0; }
- 原理:二進位制中的0 1也可以表示選擇或則不選擇。 例如:
這個二進位制數中第 14、10、9、5、4、2、1、0 位處為1 代表了一個子集 S = { 14, 10, 9, 5, 4, 2, 1, 0 }。0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 - 補充:& 交集| 並集^ 對稱差,A的全集可以這樣表示 all_bits=1<<n-1,A的補集 all_bits^A
#include<iostream> using namespace std; void print_subset(int n,int s){ // 列印{0,1,2,3,4....n}的子集S,傳入的是一個十進位制的數,每一個十進位制的數都代表了一種排列 for(int i = 0; i < n ; i++) if( s & (1<<i) ) // 判斷s這個數第i位是否為1 printf("%d ",i+1); printf("\n"); } int main(){ int n = 3; for(int j = 0 ; j< (1<<n) ; j++) // 因為n有2^n個子集,在0~2^n-1中每一個數字都代表一種排列 print_subset(n,j); }