1. 078

subsets


2. 算法

http://www.tuicool.com/articles/J3En2e

http://www.tuicool.com/articles/J3En2e

2.1 dfs:O(2^n)

  • 求集合的所有子集问题。题目要求子集中元素非递减序排列,因此我们先要对原来的集合进行排序。原集合中每一个元素在子集中有两种状态:要么存在、要么不存在。这样构造子集的过程中每个元素就有两种选择方法:选择、不选择,因此可以构造一颗二叉树,例如对于例子中给的集合[1,2,3],构造的二叉树如下(左子树表示选择该层处理的元素,右子树不选择),最后得到的叶子节点就是子集:

2.2 位运算:O(2^n)

  • 对于n个元素,每个元素要么加入要么不加入,则会得到一个n位的二进制串,n为二进制串可以看做是一个状态或者说一个子集,每个元素与一位一一对应,状态的大小为1<<n( 左移n位). 对于每个状态j,我们通过判断第k位是否为1,为1则将S[k]加入vec,判断结束,将vec加入result即可。

3 代码

3.1 DFS(递归)


class Solution{

public:

    vector<vector<int> > subsets(vector<int>& S){

        vector<vector<int> > res;

        vector<int> out;

        sort(S.begin(),S.end());

        getSubsets(S,0,out,res);

        return res;

    }

private:

    void getSubsets(vector<int >&S,int pos,vector<int>& out,vector<vector<int> >& 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();

        }

    }

};

3.2 优化DFS

观察上述搜索树,发现当前层的集合=上一层的集合+上一层集合加上当前元素的集合。那么有此规律,我们完全就可以省去递归开销。


class Solution {

public:

    vector<vector<int> > subsets(vector<int> &S) {

        vector<vector<int> > res(1); //初始有一个空集        

        vector<int> tmp;

        sort(S.begin(),S.end());

        for(int i=0;i<S.size();i++){

            int n=res.size();

            for(int j=0;j<n;j++){

                tmp=res[j];

                tmp.push_back(S[i]);

                res.push_back(tmp);

            }

        }

        return res;

    }

};

3.3 位运算


//位处理

class Solution{

public:

    vector<vector<int> > subsets(vector<int>& S){

        vector<vector<int> > res;

        sort(S.begin(),S.end());

        int max=1<<S.size();

        for(int k=0;k<max;++k){

            vector<int> out=convertIntToSet(S,k);

            res.push_back(out);

        }

        return res;



    }

private:

  vector<int> convertIntToSet(vector<int>& S,int k){

      vector<int> sub;

      int idx=0;

      for(int i=k;i>0;i>>=1){

          if((i&1)==1){

              sub.push_back(S[idx]);

          }

          ++idx;

      }

      return sub;



  }

};

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