تولید زیر مجموعه های منحصر به فرد و یافتن مبالغ زیر مجموعه در جاوا

هنگام کار با آرایه ها ، یک مشکل شایع تولید کلیه زیر مجموعه های ممکن است. با این حال ، اگر آرایه حاوی عناصر تکراری باشد ، رسیدگی به منحصر به فرد بودن به یک چالش تبدیل می شود. در این وبلاگ ، ما چگونگی تولید زیر مجموعه های منحصر به فرد از یک آرایه را کشف خواهیم کرد ، زیر مجموعه هایی را پیدا خواهیم کرد که جمع آنها با یک هدف مشخص مطابقت دارد ، و همچنین ترکیب های منحصر به فردی را پیدا می کنیم که به یک مقدار هدف می رسد.
1. تولید زیر مجموعه های منحصر به فرد
رویکرد:
- مرتب سازی آرایه: این تضمین می کند که شماره های کپی مجاور هستند و باعث می شود که آنها از آنها استفاده کنیم.
- Backtracking: ما به صورت بازگشتی همه زیر مجموعه ها را کشف می کنیم.
- پرش از نسخه های تکراری: اگر یک عدد برابر با نمونه قبلی باشد (به جز اولین وقوع در سطح بازگشت جدید) ، ما آن را پرش می کنیم.
اجرای جاوا:
import java.util.*;
public class UniqueSubsets {
public static List<List<Integer>> subsetsWithDup(int[] nums) {
List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
Arrays.sort(nums); // Sort to handle duplicates
backtrack(result, new ArrayList<>(), nums, 0);
return result;
}
private static void backtrack(List<List<Integer>> result, List<Integer> tempList, int[] nums, int start) {
result.add(new ArrayList<>(tempList));
for (int i = start; i < nums.length; i++) {
if (i > start && nums[i] == nums[i - 1]) continue; // Skip duplicates
tempList.add(nums[i]);
backtrack(result, tempList, nums, i + 1);
tempList.remove(tempList.size() - 1);
}
}
}
خروجی مثال:
Input: [1, 2, 2]
Output: [[], [1], [1, 2], [1, 2, 2], [2], [2, 2]]
2 یافتن زیر مجموعه هایی با مبلغ معین
رویکرد:
- مرتب سازی آرایه: در رسیدگی به نسخه های تکراری کمک می کند.
- Backtracking: زیر مجموعه هایی را پیدا می کند که مبلغ آنها با هدف مطابقت دارد.
- پرش از نسخه های تکراری: زیر مجموعه های منحصر به فرد را تضمین می کند.
- هرس: اگر مبلغ بیش از هدف باشد ، بازگشت را متوقف می کند.
اجرای جاوا:
public static List<List<Integer>> subsetSum(int[] nums, int target) {
List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
Arrays.sort(nums); // Sort to handle duplicates
backtrackSum(result, new ArrayList<>(), nums, target, 0, 0);
return result;
}
private static void backtrackSum(List<List<Integer>> result, List<Integer> tempList, int[] nums, int target, int sum, int start) {
if (sum == target) {
result.add(new ArrayList<>(tempList));
return;
}
for (int i = start; i < nums.length; i++) {
if (i > start && nums[i] == nums[i - 1]) continue; // Skip duplicates
if (sum + nums[i] > target) break; // Prune the recursion
tempList.add(nums[i]);
backtrackSum(result, tempList, nums, target, sum + nums[i], i + 1);
tempList.remove(tempList.size() - 1);
}
}
خروجی مثال:
Input: [1, 2, 2, 3, 5], Target Sum = 5
Output: [[2, 3], [5]]
3. یافتن مبالغ ترکیبی منحصر به فرد
رویکرد:
- مرتب سازی آرایه: در پرش از نسخه های تکراری کمک می کند.
- Backtracking: بیش از شماره ها تکرار می شود و موارد معتبر را انتخاب می کند.
- بدون استفاده مجدد از عناصر: بر خلاف مبلغ زیر مجموعه ، هر شماره فقط یک بار در هر ترکیب انتخاب می شود.
اجرای جاوا:
public static List<List<Integer>> combinationSum2(int[] candidates, int target) {
List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
Arrays.sort(candidates);
backtrackCombination(result, new ArrayList<>(), candidates, target, 0);
return result;
}
private static void backtrackCombination(List<List<Integer>> result, List<Integer> tempList, int[] candidates, int target, int start) {
if (target == 0) {
result.add(new ArrayList<>(tempList));
return;
}
for (int i = start; i < candidates.length; i++) {
if (i > start && candidates[i] == candidates[i - 1]) continue; // Skip duplicates
if (candidates[i] > target) break;
tempList.add(candidates[i]);
backtrackCombination(result, tempList, candidates, target - candidates[i], i + 1);
tempList.remove(tempList.size() - 1);
}
}
خروجی مثال:
Input: [10, 1, 2, 7, 6, 1, 5], Target Sum = 8
Output: [[1, 1, 6], [1, 2, 5], [1, 7], [2, 6]]
پایان
با استفاده از Backtracking و مرتب سازی ، می توانیم زیر مجموعه های منحصر به فرد را به طور مؤثر تولید کنیم ، مبلغ زیر مجموعه را پیدا کنیم و مبلغ ترکیبی منحصر به فرد را محاسبه کنیم. این رویکردها در برنامه نویسی مصاحبه و برنامه نویسی رقابتی مفید هستند. اگر سوالی یا پیشرفت دارید به من اطلاع دهید! 🚀