将数组最佳地划分为两个子阵列,以使两者中的元素总和相同

时间:2016-08-02 22:04:21

标签: algorithm dynamic-programming brute-force

我给出了像这样的等式:

    n = 7
    1 + 1 - 4 - 4 - 4 - 2 - 2

如何以最佳方式替换运算符,使方程之和等于零,或打印-1。 我想到了一种算法,但它不是最优的。我有一个想法强制复杂O(n*2^n),但(n < 300)

的所有案例

以下是问题的链接:http://codeforces.com/gym/100989/problem/M

2 个答案:

答案 0 :(得分:6)

您正在尝试解决Partition Problem;即将整数划分为两个子集,其总和相同,并将正符号分配给一个子集中的整数,将负号分配给另一个子集中的整数。

在您的特定问题中,您对整数的数量和这些整数的值都有一个下限。您可以使用包含/排除方法应用标准动态算法方法;即通过考虑不使用最后一个整数的情况(因此需要第一个n整数的子集)来查找求和为i的第一n-1个整数的子集汇总到i)及其使用位置(第一个n-1整数的一部分汇总到i - val(n))。

答案 1 :(得分:2)

这是一个想法:

  1. 按顺序排列第2个到第N个元素(问题保持不变)。
  2. 反向建立累计金额。 [1 4 3 2] =&gt; [10 9 5 2]获得剩余整数仍然可以达到的最高数字的上限。
  3. 使用反向累积和的边界进行修剪。
  4. 在Java中:

    // assuming the numbers are positive
    // (ignore operator when parsing, line.split("[ +-]+") will do)
    public static int canReach0(int[] numbers) {
      sort(numbers, 1); // sort(array, offset) doesn't matter what algorithm
                        // for 300 elements and compared to the complexity of the rest
      int[] revSum = new int[numbers.length];
      revSum[numbers.length - 1] = numbers[numbers.length - 1];
      for (int i = numbers.length - 2; i >= 0; i--)
        revSum[i] = revSum[i + 1] + numbers[i];
      int sum = numbers[0];
      if (sum == revSum[1])
        return 0;
      return solve(numbers, 1, sum, revSum);
    }
    
    private static int solve(int[] numbers, int index, int sum, int[] revSum) {
      if (index == numbers.length - 1)
        return -1;
      int high = sum + numbers[index];
      if (high == revSum[index + 1] || 
          (high < revSum[index + 1] && solve(numbers, index + 1, high, revSum) == 0))
        return 0;
      int low = sum - numbers[index];
      if (low == -revSum[index + 1] ||
          (low > -revSum[index + 1] && solve(numbers, index + 1, low, revSum) == 0))
        return 0;
      return -1;
    }