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给出一组不同的正整数序列和一个目标值,求出所有可能的组合,使得组合里所有元素和为目标值。要求:
1)每个组合里的元素按照升序排列。
2)输出组合里不含有重复的组合。
3)输入序列中的整数可以多次使用。
举例:
输入{2,3,4,7},目标值为7
输出{7},{2,2,3},{3,4}
为了让输出元素按升序排列,可对输入序列进行排序。同这里我们使用递归的方法来解决这个组合问题,即典型的for语句内调用递归函数。需要注意以下几点:
1)记录剩余目标值和,只有当该值为0时,组合才是有效的。
2)记录当前位置,因为序列中的数可以重复使用,所以下一次递归时,还可以从当前位置开始,这将体现在递归函数的参数里。
具体可参看代码实现中的GetResultSet函数。
如果序列中可能有相同的元素,并且每个元素最多只能使用一次,那么又该怎么处理?相对于之前的问题,这里有两个变化:1)每个元素最多只能使用一次,下次递归时是不能从当前位置开始的,而是从下一个开始。2)由于序列中含有相等的元素,哪怕每个元素最多只使用一次,也可能出现重复的组合,所以,为了避免重复,只取第一个相同元素。
具体可参看代码实现中的GetResultSetEx函数。
#include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; typedef vector<int> IntArray; //结果集 typedef vector<vector<int>> ResultSet; ResultSet gResultSet; //原始序列中不含相同的值 void GetResultSet( const IntArray& mSrcArray, int nTarget, IntArray& mDstArray, int iStart ) { if ( nTarget < 0 ) return; if ( nTarget == 0 ) { //找到一个结果 gResultSet.push_back( mDstArray ); } else { for( int i = iStart; i < mSrcArray.size(); ++i ) { //后面更大的数不可能满足条件 if ( mSrcArray[i] > nTarget ) break; //加入当前元素 mDstArray.push_back( mSrcArray[i] ); //递归处理,因为元素可以重复使用,所以从当前位置继续递归 GetResultSet( mSrcArray, nTarget-mSrcArray[i], mDstArray, i ); //重置 mDstArray.pop_back(); } } } //序列中可能有相同的元素,并且每个元素最多只能使用一次,不含重复组合 void GetResultSetEx( const IntArray& mSrcArray, int nTarget, IntArray& mDstArray, int iStart ) { if ( nTarget < 0 ) return; if ( nTarget == 0 ) { //找到一个结果 gResultSet.push_back( mDstArray ); } else { for( int i = iStart; i < mSrcArray.size(); ++i ) { //后面更大的数不可能满足条件 if ( mSrcArray[i] > nTarget ) break; //避免结果集重复,只取第一个相同值加入结果中 if ( i != iStart && mSrcArray[i] == mSrcArray[i-1] ) continue; //加入当前元素 mDstArray.push_back( mSrcArray[i] ); ////递归处理,因为元素可以重复使用,所以从当前位置继续递归 //GetResultSet( mSrcArray, nTarget-mSrcArray[i], mDstArray, i ); //递归处理,因为元素不可以重复使用,所以从下一位置继续递归 GetResultSetEx( mSrcArray, nTarget-mSrcArray[i], mDstArray, i+1 ); //重置 mDstArray.pop_back(); } } } //输出结果集 void OutPutResultSet() { if ( gResultSet.size() <= 20 ) { for( ResultSet::iterator it = gResultSet.begin(); it != gResultSet.end(); ++it ) { for( IntArray::iterator itTemp = it->begin(); itTemp != it->end(); ++itTemp ) { cout << *itTemp << " "; } cout << endl; } } cout << "总共结果数:" << gResultSet.size() << endl; cout << "---------------------------------------" << endl; } int main() { IntArray mSrcArray; IntArray mDstArrayTemp; int nTarget = 0; while( true ) { //构造源数据 int nTemp = 0; mSrcArray.clear(); while( cin >> nTemp ) { if ( nTemp == 0 ) break; mSrcArray.push_back( nTemp ); } cin >> nTarget; //从小到大排序 sort( mSrcArray.begin(), mSrcArray.end() ); mDstArrayTemp.clear(); gResultSet.clear(); //GetResultSet( mSrcArray, nTarget, mDstArrayTemp, 0 ); GetResultSetEx( mSrcArray, nTarget, mDstArrayTemp, 0 ); //输出结果 OutPutResultSet(); } return 0; }
系列文章说明:
1.本系列文章[算法练习],仅仅是本人学习过程的一个记录以及自我激励,没有什么说教的意思。如果能给读者带来些许知识及感悟,那是我的荣幸。
2.本系列文章是本人学习陈东锋老师《进军硅谷,程序员面试揭秘》一书而写的一些心得体会,文章大多数观点均来自此书,特此说明!
3.文章之中,难免有诸多的错误与不足,欢迎读者批评指正,谢谢.
作者:山丘儿
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