子集和 - C++ 中的动态规划


在这个问题中,我们给定一个大小为 2n 的数组 arr[]。我们的任务是创建一个程序,使用动态规划来找到子集的总和。

我们需要计算函数 F(x) = Σ Ai,其中对于所有 x,x&i == i。即 i 是 x 的按位子集。

让我们举个例子来理解这个问题,

输入:A[] = {5, 7, 1, 9},n = 2

输出 5 12 6 22

解释:对于 n = 2,x 有 4 个值。它们是 0、1、2、3。

现在,计算函数的值

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


使用动态规划解决此问题的方案,我们将查看掩码并找到每个掩码的按位子集。我们将使用动态规划存储按位子集,这将减少重复次数。具有设置位或未设置位的索引将被 2n 个掩码多次访问。

我们将根据 i 索引处的位进行递归

当第 i 位被设置时

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

当第 i 位未设置时

          DP(mask, i) = DP(mask, i-1)

程序说明我们解决方案的工作原理,

示例

实时演示

#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;
}

输出

The sum over subsets is 5 12 6 22

更新于: 2021年1月27日

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