組合問題:全組合和C(n,m)
阿新 • • 發佈:2019-02-16
問題:
1.陣列a[1~n],生成陣列中所有元素的組合。
2.生成C(n,m)組合
問題一:全組合
思想: 陣列長度為4,用4位2進位制:0000~1111,二進位制位為1表示選取該位元素,0表示不選。
程式碼:
//nums陣列長度為n,mask為n位二進位制掩碼,二進位制位為0,則選取該對應元素
vector<int> getCombByMask(vector<int> nums,int mask,int n){
vector<int> comb;
int m=1;
for(int i=n-1;i>=0;i--){
if (m&mask){
comb.push_back(nums[i]);
}
m<<=1;
}
return comb;
}
//主呼叫函式
void genertateCombination(vector<int> nums){
int n=nums.size();
int max=pow(2,n);
for(int i=0;i<max;i++){
vector<int> comb = getCombByMask(nums,i,n);
print(comb);
}
}
問題二:組合C(n,m)
方法一:問題分解,遞迴求解
思想:
/// 求從陣列a[1..n]中任選m個元素的所有組合。
/// a[1..n]表示候選集,n為候選集大小,n>=m>0。
/// b[1..M]用來儲存當前組合中的元素(這裡儲存的是元素下標),
//方法:問題分解為同樣的子問題
//a. 首先從n個數中選取編號最大的數,然後在剩下的n-1個數裡面選取m-1個數,直到從n-(m-1)個數中選取1個數為止。
//b. 從n個數中選取編號次小的一個數,繼續執行1步,直到當前可選編號最大的數為m。
程式碼:
//遞迴呼叫
void recursiveGenerateCombination(vector<int> &nums,int n,vector<int> &res,int m){
for(int i=n;i>=m;i--){
res[m-1]=nums[i-1]; //索引i-1
if(m>1){
recursiveGenerateCombination(nums, i-1, res, m-1); //引數i-1
}else{
print(res);
}
}
}
//主呼叫函式
void generateCombination(vector<int> &nums,int m){
int n=nums.size();
vector<int> res(m,0);
recursiveGenerateCombination(nums, n, res, m);
}
方法三:
思想:
本程式的思路是開一個數組,其下標表示1到n個數,陣列元素的值為1表示其代表的數被選中,為0則沒選中。
- 首先初始化,將陣列前n個元素置1,表示第一個組合為前n個數。
- 然後從左到右掃描陣列元素值的“10”組合,找到第一個“10”組合後將其變為“01”組合,同時將其左邊的所有“1”全部移動到陣列的最左端。
- 當第一個“1”移動到陣列的n-m的位置,即n個“1”全部移動到最右端時,就得到了最後一個組合。
例如求5中選3的組合:
1 1 1 0 0 //1,2,3
1 1 0 1 0 //1,2,4
1 0 1 1 0 //1,3,4
0 1 1 1 0 //2,3,4
1 1 0 0 1 //1,2,5
1 0 1 0 1 //1,3,5
0 1 1 0 1 //2,3,5
1 0 0 1 1 //1,4,5
0 1 0 1 1 //2,4,5
0 0 1 1 1 //3,4,5
程式碼
//把end左邊的所有1調整到最左邊
void adjustOneToLeft(vector<int> &mask,int end){
int left=0,right;
while(left<end && mask[left]!=0)
left++;
right=left;
while(right<end && mask[right]==0)
right++;
while(right<end){
mask[left]=mask[right];
mask[right]=0;
while(left<end && mask[left]!=0)
left++;
while(right<end && mask[right]==0)
right++;
}
}
//從左到右尋找連續10,交換,並且把前面的1都調整到最左邊
bool nextMask(vector<int> &mask){
bool find10=false;
for(int i=0;i<mask.size()-1;i++){
if(mask[i]==1 && mask[i+1]==0){
find10=true;
swap(mask[i],mask[i+1]);
adjustOneToLeft(mask,i); //調整1到最左邊
break;
}
}
if(find10){
return true;
}else{
return false;
}
}
//主呼叫函式
void generateCombination2(vector<int> &nums,int m){
int n=nums.size();
vector<int> mask(n,0),res;
for(int i=0;i<m;i++)
mask[i]=1;
bool hasNextMask;
do{
//列印mask對應的結果
res.clear();
for(int i=0;i<n;i++){
if(mask[i]==1){
res.push_back(nums[i]);
}
}
print(res);
}while((hasNextMask=nextMask(mask))); //尋找下一掩碼
}
結束。