数据结构、算法与应用 C++语言描述

第一章 习题25

子集生成法（Subset Generation）

三元素集{a,b,c}的子集是：{},{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}。 这些子集又可以使用01序列来表示，分别是000,100,010,001,110,101,011,111。 0/1分别代表着 含有/不含 原集合中的对应元素。

输出n个元素的所有子集（以01序列的形式）。

在网上看了一下基本上最终输出的都是数组，但并没有按照题目输出01序列。所以我这里严格按照题目来解。

分析

子集生成是一个完全排列组合问题，包括退化情况空集，以及极限情况自身。 其他的情况分别是[1,n)个元素的任意组合。 所以如果递归的话，也就是每一次元素数量+1 或者是-1，如果不是输出01序列，那么输出的元素个数就刚好等于递归中的n。输出序列的时候，只需要在其他位置补0即可。而补0逻辑也可以反过来考虑，即默认是n个0 e.g. 0000，随着循环的i改变，在不同的位置上填1e.g. 0001,0010,0100,1000，这样更加便捷。

至此，已经有了算法的模型了：

/* Subset Generation */
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

template <typename T>
void subsetGeneration( T* const A, int len, string code = "", int focus = 0 ){

    if( focus > len ) return;
    if( focus == len ){ cout << string(len,'1') << endl; return; }
    if( focus == 0 ){ cout << string(len,'0') << endl; }

    if( code == "" ){ code = string(len,'0'); }

    code[focus] = '1';
    for( int i = focus; i<len; i++ ){
        code[i] = '1';
        cout << code << endl;
        code[i] = '0';
    }

    subsetGeneration( A, len, code, focus + 1 );
}
int main(){

    subsetGeneration( "abcd", 4 );
    return 0;
}

思考1 上述算法已经成功解题，但是思维略显复杂，直觉上就感觉不是一个优质解。

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