在随机数组中找到四个元素,其总和等于给定目标

时间:2012-10-08 11:25:11

标签: c# algorithm

说数组是:60,45,30,45,45,5,60,45,30,30,45,60,60,45,30,30,60,30,30。 我需要找到数组中的数字,其总和等于180,我不需要多种可能性,只有一个正确的选择是好的。 如您所见,数据集中的值可能会重复。 但是整个操作应该非常有效,因为数据集可能会有所不同(更多样本)。

5 个答案:

答案 0 :(得分:5)

对数字进行排序。迭代小于总和的值(跳过重复),从总和中依次减去每个值,并递归求解减少的总和,从最后一个选择后的下一个值开始。 (这会按递增的顺序为您提供数字。)您可以通过二分搜索而不是线性搜索来加速最后(第四)级别(当您查找精确值时)。

例如,排序后:

5,30,30,30,30,30,30,30,45,45,45,45,45,45,45,60,60,60,60,60
    try 5 and solve for 175:
        try 30 and solve for 145:
            try 30 and solve for 115: fail
            try 45 and solve for 100: fail 
            try 60 and solve for 85: fail
        try 45 and solve for 135:
            try 45 and solve for 95: fail
            try 60 and solve for 75: fail
        try 60 and solve for 115:
            try 60 and solve for 55: fail
    try 30 and solve for 150:
        try 30 and solve for 120:
            try 30 and solve for 90: fail
            try 45 and solve for 75: fail
            try 60 and solve for 60: success {30,30,60,60}

(如果你想找到所有的解决方案,那么不要停止成功,你也会很快找到{30,45,45,60}。)

答案 1 :(得分:2)

var someEnumerable = new int[] { 60,45,30,45,45,5,60,45,30,30,45,60,60,45,30,30,60,30,30 };
var target = 200;
var solutions = from a1 in someenumerable
                from a2 in someenumerable
                from a3 in someenumerable
                from a4 in someenumerable
                let sum = a1 + a2 + a3 + a4
                where sum == target
                select new { a1, a2, a3, a4 };

var firstSolution = solutions.First();

Console.WriteLine("Possible solution: {0}, {1}, {2}, {3}", firstSolution.a1, firstSolution.a2, firstSolution.a3, firstSolution.a4);

答案 2 :(得分:2)

这是subset sum problem的更简单变体。

您希望完全 4个元素一起添加,而不是任何大小的子集,这意味着显然可以在多项式时间内完成。

从您的示例中出现,数组中的所有值都是非负数,这使得使用动态编程或显式分支绑定(这可能相当于或多或少与DP方法相同的工作,不一定以相同的顺序完成)

答案 3 :(得分:0)

对于我来说,看起来像背包问题有一个额外的条件(最大重量==(而不是< =)你的幻数)。可以考虑一下。 http://en.wikipedia.org/wiki/Knapsack_problem

答案 4 :(得分:0)

这可能有用,但解决方案可能包含四个以上的数字:

 private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        List<int> indexes = new List<int>();
        Calculate(180, 0, 0, array, indexes);
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < indexes.Count; i++)
        {
            sb.Append(array[indexes[i]].ToString() + " [" + indexes[i].ToString() + "], ");
        }
        MessageBox.Show(sb.ToString());
    }

    bool Calculate(int goal, int sum, int index, int[] arr, List<int> indexes)
    {
        if (index > arr.Length - 1)
            return false;
        sum += arr[index];

        if (sum == goal)
        {
            indexes.Add(index);
            return true;
        }
        else if (sum > goal)
            return false;
        else
        {
            bool result = false;
            int count = 0;
            while (!(result = Calculate(goal, sum, index + ++count, arr, indexes)) && (index + count) < arr.Length) ;
            if (result)
            {
                indexes.Add(index);
                return true;
            }
            else
                return false;
        }

    }