子集和 - C++ 中的動態規劃


在這個問題中,我們給定一個大小為 2n 的陣列 arr[]。我們的任務是建立一個程式,使用動態規劃來找到子集的總和。

我們需要計算函式 F(x) = Σ Ai,其中對於所有 x,x&i == i。即 i 是 x 的按位子集。

讓我們舉個例子來理解這個問題,

輸入:A[] = {5, 7, 1, 9},n = 2

輸出 5 12 6 22

解釋:對於 n = 2,x 有 4 個值。它們是 0、1、2、3。

現在,計算函式的值

F(0) = A0 = 5
F(1) = A0 + A1 = 5 + 7 = 12
F(2) = A0 + A2 = 5 + 1 = 6
F(3) = A0 + A1 + A2 + A3 = 5 + 7 + 1 + 9 = 22


使用動態規劃解決此問題的方案,我們將檢視掩碼並找到每個掩碼的按位子集。我們將使用動態規劃儲存按位子集,這將減少重複次數。具有設定位或未設定位的索引將被 2n 個掩碼多次訪問。

我們將根據 i 索引處的位進行遞迴

當第 i 位被設定時

          DP(mask, i) = DP(mask, i-1) U DP(mask 2i, i-1)

當第 i 位未設定時

          DP(mask, i) = DP(mask, i-1)

程式說明我們解決方案的工作原理,

示例

即時演示

#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 1000;

void SumOverSubsets(int a[], int n) {
   
   int sum[1 << n] = {0};
   int DP[N][N];
   for (int i = 0; i < (1 << n); i++) {
      for (int j = 0; j < n; j++) {
         if (i & (1 << j)) {
            if (j == 0)
               DP[i][j] = a[i] + a[i ^ (1 << j)];
            else
               DP[i][j] = DP[i][j - 1] + DP[i ^ (1 << j)][j - 1];
         } else {
            if (j == 0)
               DP[i][j] = a[i];
            else
               DP[i][j] = DP[i][j - 1];
         }
      }
      sum[i] = DP[i][n - 1];
   }
   for (int i = 0; i < (1 << n); i++)
      cout<<sum[i]<<"\t";
}
int main() {
   int A[] = {5, 7, 1, 9};
   int n = 2;  
   cout<<"The sum over subsets is \t";
   SumOverSubsets(A, n);  
   return 0;
}

輸出

The sum over subsets is 5 12 6 22

更新於: 2021年1月27日

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