回溯 - 给定一组数字,找到总和等于M的所有子集(给出M)

时间:2017-01-12 00:36:36

标签: java algorithm backtracking

正如标题所示,我们得到一组数字,我们必须找到总和等于给定数字的所有子集(我们称之为M)。

你们大多数人可能已经熟悉这个问题,所以让我们切入追逐。我刚刚进入了回溯编程(我得告诉你,到目前为止我已经完全失败了),这就是我试图解决更“经典”问题的原因。

现在,在下面你会看到我的代码试图以回溯的方式解决这个问题。但是,代码给出了

  

线程“main”中的异常java.lang.StackOverflowError

44号线上的

(我会突出显示)而且,我真的不知道它是否真的以回溯的方式解决了问题,或者我的代码是完整的还是彻头彻尾的便便。

package project3;

import java.util.*;

public class Main {
    static int[] A = { 1, 2, 3, 4 }; // the array in which we are given the numbers.->
    static int n = A.length;  // -> I have it filled with 1, 2, 3, 4 for testing purposes
    static int m = 5;  // the number which the subsets' sum must be
    static int[] Sol = new int[50];  // the array in which solutions are stored up-> 
                            //->until they are syso'ed, after that it gets zero'ed
    static void makeZero() {          // make the solution array 0 again
        for (int i = 0; i < 50; i++)
            Sol[i] = 0;
    }

    static void show() {  // outputs the solution array
        int i = 0;
        while (Sol[i] != 0 && i < 49) {
            System.out.print(Sol[i] + " ");
            i++;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Sol[0]=A[0]; back(0, 1, A[0], 1);// we start with the first number in the array as->
    }                        // -> both the first element as the solution and part of the sum

    static int back(int i, int j, int S, int nr) {
        if (i < n && j < n) {

            if (A[j] + S == m) {// if we got a solution, we output it and then go to the ->
                Sol[nr] = A[j]; // -> next element if possible, if not, we start again with ->
                show();         // -> the following element
                if (j < n - 1)
                    back(i, j++, S, nr);
                else if (i < n - 1) {
                    makeZero();
                    back(i + 1, i + 2, 0, 0);
                }
            }

            else if (A[j] + S > m) {  // condition for stoping and starting over with another element
                if (j < n - 1)  // we try again with the following element
                    back(i, j++, S, nr);// LINE 44 : Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
                else if (i < n - 2 && j == n - 1) { // if not possible, we start again with the following element
                    makeZero();
                    back(i + 1, i + 2, 0, 0);
                } else if (i == n - 2 && j == n - 1)  // if we are down to the last element-> 
                    if (A[i + 1] == m)             // ->we check if it is ==m
                        System.out.println(A[i + 1]);
                }


            else if (j < n - 1 && A[j] + S < m) {  // obvious
                Sol[nr++] = A[j];
                S = S + A[j];
                back(i, j + 1, S, nr);
            }

            else if (j == n - 1 && A[j] + S < m && i < n - 2) {// if the sum!=m and the are no more elements-> 
                makeZero();                                   // ->start again with another element
                back(i + 1, i + 2, 0, 0);
            }
            else { // if we are down to the last element, we check if it is ==m
                if(A[i+1]==n-1)
                    System.out.println(A[i + 1]);
            }

        }

        return 0;
    }

}

注意:我希望我的评论有用,但如果它们比帮助忽略它们更令人困惑,我认为你可以了解我没有它们的做法。

尽管如此,我想知道为什么代码会给出错误(我知道在什么情况下通常会给出错误,我不明白为什么我会在这里得到错误,因为我看不到任何无限循环)以及如何使代码工作,以及它是否是回溯。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

为了找到所有子集而没有达到堆栈溢出错误,我强烈建议不要进行递归。使用递归通常会在运行时产生大量开销。这种开销会导致堆栈溢出错误。您应该使用更稳定的算法方法/设计,称为动态编程。

Dynamic Programming Example应该告诉您如何获取当前所拥有的内容并将其转换为动态编程概念。