C++经典算法题-产生可能的集合

2020-02-13 23:23:58 浏览数 (1)

29.Algorithm Gossip: 产生可能的集合

说明

给定一组数字或符号,产生所有可能的集合(包括空集合), 例如给定1 2 3,则可能的集合为:

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{}、{1}、{1,2}、{1,2,3}、{1,3}、{2}、{2,3}、{3}。

解法

如果不考虑字典顺序,则有个简单的方法可以产生所有的集合,思考二进位数字加法,并注意1出现的位置,如果每个位置都对应一个数字,则由1所对应的数字所产生的就是一个集合,例如:

了解这个方法之后,剩下的就是如何产生二进位数?有许多方法可以使用,您可以使用unsigned 型别加上&位元运算来产生,这边则是使用阵列搜 寻,首先阵列内容全为0,找第一个1,在还没找到之前将走访过的内容变为0,而第一个找到的0则变为 1,如此重复直到所有的阵列元素都变为1为止,例如:

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000 => 100 => 010 => 110 => 001 => 101 => 011 => 111

如果要产生字典顺序,例如若有4个元素,则:

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{} => {1} => {1,2} => {1,2,3} => {1,2,3,4} =>
{1,2,4} =>
{1,3} => {1,3,4} =>
{1,4} =>
{2} => {2,3} => {2,3,4} =>
{2,4} =>
{3} => {3,4} =>

{4}

简单的说,如果有n个元素要产生可能的集合,当依序产生集合时,如果最后一个元素是n,而倒数第二个元素是m的话,例如:

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{a b c d e n}

则下一个集合就是{a b c d e 1},再依序加入后续的元素。

例如有四个元素,而当产生{1 2 3 4}集合时,则下一个集合就是{1 2 3 1},也就是{1 2 4},由于最后一个元素还是4,所以下一个集合就是{1 2 1},也就是{1 3},接下来再加入后续元素4,也就是{1 3 4},由于又遇到元素4,所以下一个集合是{1 3 1},也就是{1 4}。

代码示例

C无字典顺序

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#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h>

#define MAXSIZE 20

    int main(void) {
        char digit[MAXSIZE]; int i, j;
        int n;

        printf("输入集合个数:"); scanf("%d", &n);

        for(i = 0; i < n; i  ) digit[i] = '0';

        printf("n{}"); // 空集合

        while(1) {
            // 找第一个0,并将找到前所经过的元素变为0 for(i = 0; i < n && digit[i] == '1'; digit[i] = '0', i  );

            if(i == n)	// 找不到0 break;
            else	// 将第一个找到的0变为1

            digit[i] = '1';

            // 找第一个1,并记录对应位置
            for(i = 0; i < n && digit[i] == '0'; i  ); printf("n{%d", i 1);
            for(j = i   1; j < n; j  ) if(digit[j] == '1')
                printf(",%d", j   1);

            printf("}");
        }

        printf("n");

        return 0;
    }

C字典顺序

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#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h>

#define MAXSIZE 20

    int main(void) {
        int set[MAXSIZE]; int i, n, position = 0;

        printf("输入集合个数:"); scanf("%d", &n);
        printf("n{}"); set[position] = 1;

        while(1) {
            printf("n{%d", set[0]);	// 印第一个数
            for(i = 1; i <= position; i  ) printf(",%d", set[i]);
            printf("}");

            if(set[position] < n) { // 递增集合个数set[position 1] = set[position]   1; position  ;
            }
            else if(position != 0) {	// 如果不是第一个位置
                position--;	// 倒退
                set[position]  ;	// 下一个集合尾数
            }
            else	// 已倒退至第一个位置
                break;
        }

        printf("n");

        return 0;
    }

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