部分和永远不会达到给定值的整数序列的置换

时间:2017-10-16 10:15:20

标签: java algorithm permutation

我一直试图找出这个问题,但无济于事。我有两个输入数组:a [n]和b [n​​-1]。我想要做的是输出数组的排列" a"这样,部分和不等于数组中的任何元素" b"。我试着通过一个例子说明这一点:

a = {1,3,7}

b = {4,8}

因此,在这种情况下,排列{1,3,7}不会起作用,因为我们有部分总和:

1,1 + 3 = 4(这是阵列b的一部分),1 + 3 + 7 = 11.

一个好的排列将是{3,7,1},因为我们有部分总和:

3,3 + 7 = 10,3 + 7 + 1 = 11(结果不在数组b中)。

我尝试过一种动态编程方法(主要是子集求和问题),但在这种情况下似乎没有用。有没有人知道如何处理这个问题?

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

我建议的算法是递归的,我也有一个可能有用的代码示例。我们的想法是反过来:

首先看看数组a的总和是否没有出现在数组b中(如果是,我们就在那里停止)。

一旦我们清除了总和检查,我们需要确定元素的顺序。我们从最后开始,为最后一个位置选择候选i,看看我们是否可以为n-1数组a重复此过程,我们从数组中删除了候选者。如果我们这样做,我们将候选i添加到返回数组的结束位置 - 并返回该数组。

递归步骤是:

  1. 给定一个数组,检查它是否只包含一个元素。如果是,检查元素是否存在于禁用和数组中,如果是,则返回null。如果不是,则按原样返回具有单个元素的数组。 (结束案例)

  2. 给定具有多个元素的数组:

    2.1。检查其对禁止的sum数组的总和。如果它存在,则返回null。如果没有,则迭代数组,并为每个元素i递归调用该方法,不带候选i的数组。

    2.2。如果递归调用带回null - 继续迭代。

    2.3。如果它带回一个数组,将元素i附加到数组的末尾并返回它。

  3. 下面的代码显示了Java中的算法。我试着保持简单。

    public static boolean contains(int[] arr, int val) {
    
        for (int i : arr) {
          if (i == val) {
            return true;
          }
        }
        return false;
      }
    
      public static int sum(int[] arr) {
    
        int sum = 0;
        for (int i : arr) {
          sum += i;
        }
        return sum;
      }
    
      public static int[] removeElem(int index, int[] arr) {
    
        int[] retArr = new int[arr.length - 1];
        for (int i = 0; i < index; i++) {
          retArr[i] = arr[i];
        }
        for (int i = index + 1; i < arr.length; i++) {
          retArr[i - 1] = arr[i];
        }
        return retArr;
      }
    
      public static int[] getArr(int[] arr, int[] forbidden) {
    
        if (arr.length == 1) {
          if (!contains(forbidden, arr[0]))
            return arr;
          else
            return null;
        }
        else {
          if (contains(forbidden, sum(arr))) {
            return null;
          }
          else {
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
              int[] retArr = getArr(removeElem(i, arr), forbidden);
              if (retArr != null) {
                int[] newArr = new int[arr.length];
                for (int j = 0; j < retArr.length; j++) {
                  newArr[j] = retArr[j];
                }
                newArr[newArr.length - 1] = arr[i];
                return newArr;
              }
            }
          }
        }
        return null;
      }
    
      public static void main(String[] args) throws IOException {
    
        int[] a = { 1, 3, 7, 9 };
        int[] b = { 4, 19, 16 };
    
        System.out.println("input array a: " + Arrays.toString(a));
        System.out.println("forbidden sum array b: " + Arrays.toString(b));
        System.out.println(Arrays.toString(getArr(a, b)));
      }
    

    输出:

    input array a: [1, 3, 7, 9]
    forbidden sum array b: [4, 19, 16]
    [9, 1, 7, 3]
    

    更多例子:

    input array a: [1, 3, 7, 9]
    forbidden sum array b: [4, 19, 8]
    [9, 7, 1, 3]
    
    input array a: [1, 3, 7, 9]
    forbidden sum array b: [4, 10, 8]
    [9, 7, 3, 1]
    
    input array a: [1, 3, 7, 9]
    forbidden sum array b: [4, 10, 20]
    null 
    (for impossible forbidden sum)