问题:从一个int数组array中选出m个数。
限制:1. array中元素互不相同;2. m不大于array的长度n。
思路:C(n,m) = C(n-1,m) + C(n-1,m-1)。考虑元素array[0]和子数列array[1..n-1],如果array[0]出现在结果中,那么就从array[1..n-1]中选出m-1个,否则从array[1..n-1]中选出m个。
代码:一种组合对应一个HashSet<Integer>,所有组合的集合构成一个HashSet<HashSet<Integer>>。
1 public static HashSet<HashSet<Integer>> combination(int array[], int m){
2 if(array == null || m > array.length) return null;
3 return combination(array, m, 0);
4 }
5
6 private static HashSet<HashSet<Integer>> combination(int array[], int m, int start){
7 HashSet<HashSet<Integer>> result_set = null;
8 HashSet<Integer> hs = null;
9
10 // C(n,0)
11 if(m == 0){
12 result_set = new HashSet<HashSet<Integer>>();
13 result_set.add(new HashSet<Integer>());
14 return result_set;
15 }
16
17 // C(n,1)
18 if(m == 1) {
19 result_set = new HashSet<HashSet<Integer>>();
20 for(int i=start; i!=array.length; ++i) {
21 hs = new HashSet<Integer>();
22 hs.add(array[i]);
23 result_set.add(hs);
24 }
25 return result_set;
26 }
27
28 // C(n,n)
29 if(m == array.length - start) {
30 result_set = new HashSet<HashSet<Integer>>();
31 hs = new HashSet<Integer>();
32 for(int i=start; i!=array.length; ++i)
33 hs.add(array[i]);
34 result_set.add(hs);
35 return result_set;
36 }
37
38 // C(n,m) = C(n-1,m) + C(n-1,m-1)
39 HashSet<HashSet<Integer>> set1 = combination(array, m-1, start+1);
40 HashSet<HashSet<Integer>> set2 = combination(array, m, start+1);
41 for(HashSet<Integer> s : set1) s.add(array[start]);
42 for(HashSet<Integer> s : set2) set1.add(s);
43
44 return set1;
45 }
2 if(array == null || m > array.length) return null;
3 return combination(array, m, 0);
4 }
5
6 private static HashSet<HashSet<Integer>> combination(int array[], int m, int start){
7 HashSet<HashSet<Integer>> result_set = null;
8 HashSet<Integer> hs = null;
9
10 // C(n,0)
11 if(m == 0){
12 result_set = new HashSet<HashSet<Integer>>();
13 result_set.add(new HashSet<Integer>());
14 return result_set;
15 }
16
17 // C(n,1)
18 if(m == 1) {
19 result_set = new HashSet<HashSet<Integer>>();
20 for(int i=start; i!=array.length; ++i) {
21 hs = new HashSet<Integer>();
22 hs.add(array[i]);
23 result_set.add(hs);
24 }
25 return result_set;
26 }
27
28 // C(n,n)
29 if(m == array.length - start) {
30 result_set = new HashSet<HashSet<Integer>>();
31 hs = new HashSet<Integer>();
32 for(int i=start; i!=array.length; ++i)
33 hs.add(array[i]);
34 result_set.add(hs);
35 return result_set;
36 }
37
38 // C(n,m) = C(n-1,m) + C(n-1,m-1)
39 HashSet<HashSet<Integer>> set1 = combination(array, m-1, start+1);
40 HashSet<HashSet<Integer>> set2 = combination(array, m, start+1);
41 for(HashSet<Integer> s : set1) s.add(array[start]);
42 for(HashSet<Integer> s : set2) set1.add(s);
43
44 return set1;
45 }
讨论:
1. 元素互异的限制可放宽,把HashSet换成别的,例如ArrayList。
2. int型的限制可放宽,搞个泛型吧,很cool。
3. 时间复杂度怎么算?一眼看不出来,改天再深究。
4. 对返回void且在方法体内调用println的做法比较反感,情愿用集合之集合来存储结果。
5. 对非递归算法无爱并敬而远之,始终认为那是牛们为了戏虐猪羊而写的。