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[LeetCode] Subsets 子集合
阅读量:5864 次
发布时间:2019-06-19

本文共 3542 字,大约阅读时间需要 11 分钟。

Given a set of distinct integers, S, return all possible subsets.

Note:

  • Elements in a subset must be in non-descending order.
  • The solution set must not contain duplicate subsets.

For example,

If S = [1,2,3], a solution is:

[  [3],  [1],  [2],  [1,2,3],  [1,3],  [2,3],  [1,2],  []]

这道求子集合的问题,由于其要列出所有结果,按照以往的经验,肯定要是要用递归来做。这道题其实它的非递归解法相对来说更简单一点,下面我们先来看非递归的解法,由于题目要求子集合中数字的顺序是非降序排列的,所有我们需要预处理,先给输入数组排序,然后再进一步处理,最开始我在想的时候,是想按照子集的长度由少到多全部写出来,比如子集长度为0的就是空集,空集是任何集合的子集,满足条件,直接加入。下面长度为1的子集,直接一个循环加入所有数字,子集长度为2的话可以用两个循环,但是这种想法到后面就行不通了,因为循环的个数不能无限的增长,所以我们必须换一种思路。我们可以一位一位的网上叠加,比如对于题目中给的例子[1,2,3]来说,最开始是空集,那么我们现在要处理1,就在空集上加1,为[1],现在我们有两个自己[]和[1],下面我们来处理2,我们在之前的子集基础上,每个都加个2,可以分别得到[2],[1, 2],那么现在所有的子集合为[], [1], [2], [1, 2],同理处理3的情况可得[3], [1, 3], [2, 3], [1, 2, 3], 再加上之前的子集就是所有的子集合了,代码如下:

解法一:

// Non-recursionclass Solution {public:    vector
> subsets(vector
&S) { vector
> res(1); sort(S.begin(), S.end()); for (int i = 0; i < S.size(); ++i) { int size = res.size(); for (int j = 0; j < size; ++j) { res.push_back(res[j]); res.back().push_back(S[i]); } } return res; }};

整个添加的顺序为:

[]

[1]
[2]
[1 2]
[3]
[1 3]
[2 3]
[1 2 3]

下面来看递归的解法,相当于一种深度优先搜索,参见网友,由于原集合每一个数字只有两种状态,要么存在,要么不存在,那么在构造子集时就有选择和不选择两种情况,所以可以构造一棵二叉树,左子树表示选择该层处理的节点,右子树表示不选择,最终的叶节点就是所有子集合,树的结构如下:

[]        /          \        /            \     /              \[1]                []/       \           /    \/         \         /      \        [1 2]       [1]       [2]     []/     \     /   \     /   \    / \[1 2 3] [1 2] [1 3] [1] [2 3] [2] [3] []

解法二:

// Recursionclass Solution {public:    vector
> subsets(vector
&S) { vector
> res; vector
out; sort(S.begin(), S.end()); getSubsets(S, 0, out, res); return res; } void getSubsets(vector
&S, int pos, vector
&out, vector
> &res) { res.push_back(out); for (int i = pos; i < S.size(); ++i) { out.push_back(S[i]); getSubsets(S, i + 1, out, res); out.pop_back(); } }};

整个添加的顺序为:

[]

[1]
[1 2]
[1 2 3]
[1 3]
[2]
[2 3]
[3]

最后我们再来看一种解法,这种解法是CareerCup书上给的一种解法,想法也比较巧妙,把数组中所有的数分配一个状态,true表示这个数在子集中出现,false表示在子集中不出现,那么对于一个长度为n的数组,每个数字都有出现与不出现两种情况,所以共有2n中情况,那么我们把每种情况都转换出来就是子集了,我们还是用题目中的例子, [1 2 3]这个数组共有8个子集,每个子集的序号的二进制表示,把是1的位对应原数组中的数字取出来就是一个子集,八种情况都取出来就是所有的子集了,参见代码如下:

  1 2 3 Subset
0 F F F []
1 F F T 3
2 F T F 2
3 F T T 23
4 T F F 1
5 T F T 13
6 T T F 12
7 T T T 123

解法三:

class Solution {public:    vector
> subsets(vector
&S) { vector
> res; sort(S.begin(), S.end()); int max = 1 << S.size(); for (int k = 0; k < max; ++k) { vector
out = convertIntToSet(S, k); res.push_back(out); } return res; } vector
convertIntToSet(vector
&S, int k) { vector
sub; int idx = 0; for (int i = k; i > 0; i >>= 1) { if ((i & 1) == 1) { sub.push_back(S[idx]); } ++idx; } return sub; }};

本文转自博客园Grandyang的博客,原文链接:,如需转载请自行联系原博主。

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