在C程序中不使用数组或循环打印{1,2,3,…n}的所有子集
给定一个正整数n,我们必须打印集合{1, 2, 3, 4,… n}的所有子集,而不使用任何数组或循环。
例如,如果给定一个数字3,我们必须打印集合{1, 2, 3}的所有子集,它们将是{1 2 3}、{1 2}、{2 3}、{1 3}、{1}、{2}、{3} {}。
但是,我们必须在不使用任何循环或数组的情况下执行此操作。因此,仅递归是解决此类问题而不使用任何数组或循环的可能方法。
示例
Input: 3
Output: { 1 2 3 }{ 1 2 }{ 1 3 }{ 1 }{ 2 3 }{ 2 }{ 3 }{ }
Explanation: The set will be {1 2 3} from which we will find the subsets
Input: 4
Output: { 1 2 3 4 }{ 1 2 3 }{ 1 2 4 }{ 1 2 }{ 1 3 4 }{ 1 3 }{ 1 4 }{ 1 }{ 2 3 4 }{ 2 3 }{ 2 4 }{ 2 }{ 3 4 }{ 3 }{ 4 }{ }我们将用来解决给定问题的方案 −
- 从num = 2^n -1 到0开始。
- 考虑num的二进制表示,它有n位。
- 从最左边的位开始,它表示1,第二位表示2,依此类推,直到第n位表示n。
- 如果位被设置,则打印对应于该位的数字。
- 对num的所有值执行上述步骤,直到它等于0。
让我们使用一个简单的示例详细了解所述方法是如何工作的 −
假设输入n = 3,因此问题从num = 2^3 - 1 = 7开始
- 7的二进制表示 ⇒
| 1 | 1 | 1 |
- 相应的子集 ⇒
| 1 | 2 | 3 |
从num中减去1;num = 6
- 6的二进制表示 ⇒
| 1 | 1 | 0 |
- 相应的子集 ⇒
| 1 | 2 |
从num中减去1;num = 5
- 5的二进制表示 ⇒
| 1 | 0 | 1 |
- 相应的子集 ⇒
| 1 | 3 |
从num中减去1;num = 4
- 4的二进制表示 ⇒
| 1 | 0 | 0 |
- 相应的子集 ⇒
| 1 |
类似地,我们将迭代直到num = 0并打印所有子集。
算法
Start
Step 1 → In function int subset(int bitn, int num, int num_of_bits)
If bitn >= 0
If (num & (1 << bitn)) != 0
Print num_of_bits - bitn
subset(bitn - 1, num, num_of_bits);
Else
Return 0
Return 1
Step 2 → In function int printSubSets(int num_of_bits, int num)
If (num >= 0)
Print "{ "
Call function subset(num_of_bits - 1, num, num_of_bits)
Print "}"
Call function printSubSets(num_of_bits, num - 1)
Else
Return 0
Return 1
Step 3 → In function int main()
Declare and initialize int n = 4
Call fucntionprintSubSets(n, (int) (pow(2, n)) -1)
Stop示例
#include <stdio.h>
#include <math.h>
// This function recursively prints the
// subset corresponding to the binary
// representation of num.
int subset(int bitn, int num, int num_of_bits) {
if (bitn >= 0) {
// Print number in given subset only
// if the bit corresponding to it
// is set in num.
if ((num & (1 << bitn)) != 0) {
printf("%d ", num_of_bits - bitn);
}
// Check the next bit
subset(bitn - 1, num, num_of_bits);
}
else
return 0;
return 1;
}
//function to print the subsets
int printSubSets(int num_of_bits, int num) {
if (num >= 0) {
printf("{ ");
// Printint the subsets corresponding to
// the binary representation of num.
subset(num_of_bits - 1, num, num_of_bits);
printf("}");
// recursively calling the function to
// print the next subset.
printSubSets(num_of_bits, num - 1);
}
else
return 0;
return 1;
}
//main program
int main() {
int n = 4;
printSubSets(n, (int) (pow(2, n)) -1);
}输出
{ 1 2 3 4 }{ 1 2 3 }{ 1 2 4 }{ 1 2 }{ 1 3 4 }{ 1 3 }{ 1 4 }{ 1 }{ 2 3 4 }{ 2 3 }{ 2 4 }{ 2 }{ 3 4 }{ 3 }{ 4 }{ }
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