配列内の長さkのすべてのサブセットを見つける
セット{1,2,3,4,5...n}個の要素のうち、長さkのすべてのサブセットを見つける必要があります。
たとえば、n = 4およびk = 2の場合、outputは{1, 2}, {1, 3}, {1, 4}, {2, 3}, {2, 4}, {3, 4}。
どうやって始めればいいのかわかりません。 next_permutationなどの組み込みライブラリ関数を使用する必要はありません。
C/C++またはJavaのアルゴリズムと実装が必要です。
再帰はこのタスクの友達です。
各要素について-現在のサブセットにある場合は「推測」し、推測と選択可能な小さなスーパーセットを使用して再帰的に呼び出します。 「はい」と「いいえ」の両方の推測に対してこれを行うと、すべての可能なサブセットになります。
特定の長さに制限することは、stop節で簡単に行うことができます。
Javaコード：
private static void getSubsets(List<Integer> superSet, int k, int idx, Set<Integer> current,List<Set<Integer>> solution) {
//successful stop clause
if (current.size() == k) {
solution.add(new HashSet<>(current));
return;
}
//unseccessful stop clause
if (idx == superSet.size()) return;
Integer x = superSet.get(idx);
current.add(x);
//"guess" x is in the subset
getSubsets(superSet, k, idx+1, current, solution);
current.remove(x);
//"guess" x is not in the subset
getSubsets(superSet, k, idx+1, current, solution);
}
public static List<Set<Integer>> getSubsets(List<Integer> superSet, int k) {
List<Set<Integer>> res = new ArrayList<>();
getSubsets(superSet, k, 0, new HashSet<Integer>(), res);
return res;
}
で呼び出す：
List<Integer> superSet = new ArrayList<>();
superSet.add(1);
superSet.add(2);
superSet.add(3);
superSet.add(4);
System.out.println(getSubsets(superSet,2));
生成されます：
[[1, 2], [1, 3], [1, 4], [2, 3], [2, 4], [3, 4]]
セットのビットベクトル表現を使用し、std :: next_permutationが0000.1111（n-kのゼロ、kの1）で行うのと同様のアルゴリズムを使用します。各順列は、サイズkのサブセットに対応します。
これはpythonです。スペイン語でごめんなさい;）
from pprint import pprint
conjunto = [1,2,3,4, 5,6,7,8,9,10]
k = 3
lista = []
iteraciones = [0]
def subconjuntos(l, k):
if k == len(l):
if not l in lista:
lista.append(l)
return
for i in l:
aux = l[:]
aux.remove(i)
result = subconjuntos(aux, k)
iteraciones[0] += 1
if not result in lista and result:
lista.append( result)
subconjuntos(conjunto, k)
print (lista)
print ('cant iteraciones: ' + str(iteraciones[0]))
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<vector>
using namespace std;
vector<int> v;
vector<vector<int> > result;
void subset(int arr[],int k,int n,int idx){
if(idx==n)
return;
if(k==1){
for(int i=idx;i<n;i++)
{
v.Push_back(arr[i]);
result.Push_back(v);
v.pop_back();
}
}
for(int j=idx;j<n;j++) {
v.Push_back(arr[j]);
subset(arr,k-1,n,j+1);
v.pop_back();
}
}
int main(){
int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7};
int k = 4;
int n =sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
subset(arr,k,n,0);
for(int i = 0;i<result.size();i++)
{
for(int j = 0;j<result[i].size();j++)
{
cout << result[i][j] << " ";
}
cout << endl;
}
}
私のソリューションをチェックしてください
import Java.util.ArrayList;
import Java.util.HashSet;
import Java.util.Set;
public class Subset_K {
public static void main(String[]args)
{
Set<String> x;
int n=4;
int k=2;
int arr[]={1,2,3,4};
StringBuilder sb=new StringBuilder();
for(int i=1;i<=(n-k);i++)
sb.append("0");
for(int i=1;i<=k;i++)
sb.append("1");
String bin=sb.toString();
x=generatePerm(bin);
Set<ArrayList <Integer>> outer=new HashSet<ArrayList <Integer>>();
for(String s:x){
int dec=Integer.parseInt(s,2);
ArrayList<Integer> inner=new ArrayList<Integer>();
for(int j=0;j<n;j++){
if((dec&(1<<j))>0)
inner.add(arr[j]);
}
outer.add(inner);
}
for(ArrayList<?> z:outer){
System.out.println(z);
}
}
public static Set<String> generatePerm(String input)
{
Set<String> set = new HashSet<String>();
if (input == "")
return set;
Character a = input.charAt(0);
if (input.length() > 1)
{
input = input.substring(1);
Set<String> permSet = generatePerm(input);
for (String x : permSet)
{
for (int i = 0; i <= x.length(); i++)
{
set.add(x.substring(0, i) + a + x.substring(i));
}
}
}
else
{
set.add(a + "");
}
return set;
}
}
私はテスト目的で4つの要素セットに取り組んでおり、k = 2を使用しています。私がやろうとしているのは、最初にkビットが設定され、n-kビットが設定されていないバイナリ文字列を生成することです。今、この文字列を使用して、この文字列のすべての可能な順列を見つけます。そして、これらの順列を使用して、セット内のそれぞれの要素を出力します。誰かがこの問題の複雑さについて私に話すことができたら素晴らしいでしょう。
JavaScriptの実装：
var subsetArray = (function() {
return {
getResult: getResult
}
function getResult(array, n) {
function isBigEnough(value) {
return value.length === n;
}
var ps = [
[]
];
for (var i = 0; i < array.length; i++) {
for (var j = 0, len = ps.length; j < len; j++) {
ps.Push(ps[j].concat(array[i]));
}
}
return ps.filter(isBigEnough);
}
})();
var arr = [1, 2, 3, 4,5,6,7,8,9];
console.log(subsetArray.getResult(arr,2));
これはF＃の実装です。
// allSubsets: int -> int -> Set<Set<int>>
let rec allSubsets n k =
match n, k with
| _, 0 -> Set.empty.Add(Set.empty)
| 0, _ -> Set.empty
| n, k -> Set.union (Set.map (fun s -> Set.add n s) (allSubsets (n-1) (k-1)))
(allSubsets (n-1) k)
F＃REPLで試すことができます：
> allSubsets 3 2;;
val it : Set<Set<int>> = set [set [1; 2]; set [1; 3]; set [2; 3]]
> allSubsets 4 2;;
val it : Set<Set<int>> = set [set [1; 2]; set [1; 3]; set [1; 4]; set [2; 3]; set [2; 4]; set [3; 4]]
このJavaクラスは同じアルゴリズムを実装しています：
import Java.util.HashSet;
import Java.util.Set;
public class AllSubsets {
public static Set<Set<Integer>> allSubsets(int setSize, int subsetSize) {
if (subsetSize == 0) {
HashSet<Set<Integer>> result = new HashSet<>();
result.add(new HashSet<>());
return result;
}
if (setSize == 0) {
return new HashSet<>();
}
Set<Set<Integer>> sets1 = allSubsets((setSize - 1), (subsetSize - 1));
for (Set<Integer> set : sets1) {
set.add(setSize);
}
Set<Set<Integer>> sets2 = allSubsets((setSize - 1), subsetSize);
sets1.addAll(sets2);
return sets1;
}
}
F＃やJavaが気に入らない場合は、このWebサイトにアクセスしてください。さまざまなプログラミング言語での特定の問題の解決策がリストされています。
これは、Pythonの反復バージョンです。その本質は、すべての可能な組み合わせを返すincrement_counters（）関数です。 C（n、r）回呼び出す必要があることがわかっています。
def nchooser(n,r):
"""Calculate the n choose r manual way"""
import math
f = math.factorial
return f(n) / f(n-r) / f(r)
def increment_counters(rc,r,n):
"""This is the essense of the algorithm. It generates all possible indexes.
Ex: for n = 4, r = 2, rc will have values (0,1),(0,2),(0,3),(1,2),(1,3),(2,3).
You may have better understanding if you print all possible 35 values for
n = 7, r = 3."""
rc[r-1] += 1 # first increment the least significant counter
if rc[r-1] < n: # if it does not overflow, return
return
# overflow at the last counter may cause some of previous counters to overflow
# find where it stops (ex: in n=7,r=3 case, 1,2,3 will follow 0,5,6)
for i in range(r-2,-1,-1): # from r-2 to 0 inclusive
if rc[i] < i+n-r:
break
# we found that rc[i] will not overflow. So, increment it and reset the
# counters right to it.
rc[i] += 1
for j in range(i+1,r):
rc[j] = rc[j-1] + 1
def combinations(lst, r):
"""Return all different sub-lists of size r"""
n = len(lst)
rc = [ i for i in range(r) ] # initialize counters
res = []
for i in range(nchooser(n,r)): # increment the counters max possible times
res.append(Tuple(map(lambda k: lst[k],rc)))
increment_counters(rc,r,n)
return res
ここにJava Powerセットのすべてのセットのバイナリ表現を使用して、Simpleが話していると思うバージョンのバージョンがあります。AbhiroopSarkarが行った方法と似ていますが、ブール配列バイナリ値を表すだけの場合、文字列よりも意味があります。
private ArrayList<ArrayList<Object>> getSubsets(int m, Object[] objects){
// m = size of subset, objects = superset of objects
ArrayList<ArrayList<Object>> subsets = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> pot = new ArrayList<>();
int n = objects.length;
int p = 1;
if(m==0)
return subsets;
for(int i=0; i<=n; i++){
pot.add(p);
p*=2;
}
for(int i=1; i<p; i++){
boolean[] binArray = new boolean[n];
Arrays.fill(binArray, false);
int y = i;
int sum = 0;
for(int j = n-1; j>=0; j--){
int currentPot = pot.get(j);
if(y >= currentPot){
binArray[j] = true;
y -= currentPot;
sum++;
}
if(y<=0)
break;
}
if(sum==m){
ArrayList<Object> subsubset = new ArrayList<>();
for(int j=0; j < n; j++){
if(binArray[j]){
subsubset.add(objects[j]);
}
}
subsets.add(subsubset);
}
}
return subsets;
}
イテレータパターンの答えを探しているなら、ここに行きます。
public static <T> Iterable<List<T>> getList(final Iterable<? extends T> list) {
List<List<T>> listOfList = new ArrayList<>();
for (T t: list)
listOfList.add(Collections.singletonList(t));
return listOfList;
}
public static <T> Iterable<List<T>> getIterable(final Iterable<? extends T> list, final int size) {
final List<T> vals = new ArrayList<>();
int numElements = 0;
for (T t : list) {
vals.add(t);
numElements++;
}
if (size == 1) {
return getList(vals);
}
if (size == numElements) {
return Collections.singletonList(vals);
}
return new Iterable<List<T>>() {
@Override
public Iterator<List<T>> iterator() {
return new Iterator<List<T>>() {
int currPos = 0;
Iterator<List<T>> nextIterator = getIterable(
vals.subList(this.currPos + 1, vals.size()), size - 1).iterator();
@Override
public boolean hasNext() {
if ((this.currPos < vals.size()-2) && (this.currPos+size < vals.size()))
return true;
return false;
}
@Override
public List<T> next() {
if (!nextIterator.hasNext()) {
this.currPos++;
nextIterator = getIterable(vals.subList(this.currPos+1, vals.size()), size-1).iterator();
}
final List<T> ret = new ArrayList<>(nextIterator.next());
ret.add(0, vals.get(this.currPos));
return ret;
}
};
}
};
}
私の解決策を確認してください：-
private static void printPermutations(List<Integer> list, int subSetSize) {
List<Integer> prefixList = new ArrayList<Integer>();
printPermutations(prefixList, list, subSetSize);
}
private static void printPermutations(List<Integer> prefixList, List<Integer> list, int subSetSize) {
if (prefixList.size() == subSetSize) {
System.out.println(prefixList);
} else {
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Integer removed = list.remove(i);
prefixList.add(removed);
printPermutations(prefixList, list, subSetSize);
prefixList.remove(removed);
list.add(i, removed);
}
}
}
これは、文字列の並べ替えに似ています。
private static void printPermutations(String str) {
printAllPermutations("", str);
}
private static void printAllPermutations(String prefix, String restOfTheString) {
int len = restOfTheString.length();
System.out.println(prefix);
for (int i = 0; i < len; i++) {
printAllPermutations(prefix + restOfTheString.charAt(i), restOfTheString.substring(0, i) + restOfTheString.substring(i + 1, len));
}
}
別の興味深いソリューション。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
long factorial(int n) { return (n==1|| n==0|| n < 0) ? 1 : n *factorial(n-1) ;}
void printS(int set[],int n,int k)
{
long noofsubset = factorial(n) / (factorial(n-k)*factorial(k));
bitset<32> z ((1 << (k)) - 1);
string s = z.to_string();
int i = 0;
while(i<noofsubset)
{
for (int j = 0; j < n;j++)
{
if(s[(32-n)+j] == '1')
cout << set[j]<<" ";
}
cout << endl;
next_permutation(s.begin(),s.end());
i++;
}
}
void printSubsetsOfArray(int input[], int size) {
int k = 3;
printS(input,size,k) ;
}