代码优化子集和

时间:2017-09-06 06:32:11

标签: c++ algorithm performance subset dynamic-programming

这是我的代码,打印子集的元素,其总和等于给定的总和,(它仅适用于正数):

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

void traverse(vector<int> vec) {
    for(int a=0; a < vec.size(); a++)
        cout << vec[a] << " ";
    cout << endl;
}

void possible(vector<int> vec, int sum, vector<int> now) {
    if(sum == 0) {
        traverse(now);
    }
    else if(sum < 0) {
        now.clear();
    }
    else if(sum > 0 && vec.size() > 0) {
        for(int a = 0; a < vec.size(); a++) {
            now.push_back(vec[a]);
            vector<int> vecc(vec.begin() + a + 1, vec.end());
            possible(vecc, sum - vec[a], now);
            now.erase(now.end() - 1);
        }
    }
}

int main() {
    int n, sum;
    cin >> n >> sum;

    vector<int> vec(n), now;
    for(int a = 0; a < n; a++)
        cin >> vec[a];

    possible(vec, sum, now);
    return 0;
}

是否有任何改进机会或更快的方法来改善运行时间?

任何动态问题解决方案?

3 个答案:

答案 0 :(得分:3)

子集总和问题可以通过动态编程来解决,因为您可以在https://github.com/eclipse/paho.mqtt.m2mqtt/blob/master/M2Mqtt/M2Mqtt.NetMf43.csproj中阅读。

问题实际上是NP-Complete(此问题没有已知的多项式时间解决方案)。上面的链接提供了两种解决方案,其中第二种解决方案可以解决伪多项式时间中的问题。

作为技术优化,您可以更改此内容:

void traverse(vector<int> vec)

到此:

void traverse(vector<int>& vec)

以避免可能较大的矢量的非自然副本。如果可以的话,为你的所有功能做到这一点。

在启用警告的情况下编译代码(例如,GCC为-Wall -Wextra),并修复这些警告。然后考虑表现。

PS:Dynamic Programming | Set 25 (Subset Sum Problem)

答案 1 :(得分:1)

一种似乎有效的递归动态编程解决方案(虽然我还没有彻底测试过)。它也适用于负数。

// To make it simple, returns empty vector if no solution was found
// and also if the sum is zero
std::vector<int> find(const std::vector<int>& numbers, int sum)
{
    std::vector<int> result;
    if (findNumbersMakingSum(numbers, sum, result, 0)) {
        return result;
    } else {
        return std::vector<int>();
    }
}

bool findNumbersMakingSum(
    const std::vector<int>& numbers,
    int sumLeft,
    std::vector<int>& takenNumbers,
    size_t position)
{
    if (!sumLeft) {
        // We're done
        return true;
    }

    if (position == numbers.size()) {
        return false;
    }

    int current = numbers[position];
    if (!current) {
        // Just skip zero elements
        return findNumbersMakingSum(numbers, sumLeft, takenNumbers, position + 1);
    }

    // Case 1: take number at current position:
    std::vector<int> taken = takenNumbers;
    taken.push_back(current);
    if (findNumbersMakingSum(numbers, sumLeft - current, taken, position + 1)) {
        takenNumbers = std::move(taken);
        return true;
    }

    // Case 2: don't take number at current position
    return findNumbersMakingSum(numbers, sumLeft, takenNumbers, position + 1);
}

由于它是递归的,因此有大量输入会因为有限的调用堆栈而失败。解决方案可以很容易地更新,不使用递归,但我希望这个想法很明确。

答案 2 :(得分:0)

关于子集和问题的this维基百科文章中提到了动态编程解决方案;它通过获取状态空间的两个轴来使用目标值的“组合化”。第一个轴是项目的初始间隔,而第二个轴是期望的目标值。