如何解决背包问题变化几乎没有约束
我有背囊的这种变体,几乎没有什么限制,而且缺乏约束的确使我真的不知道从哪里开始。
给出一组S个正整数。可能: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
找到两个不重叠的子集,每个子集的总数相同。这两个集合不需要包含S中的所有数字。 因此,对于前一个示例,答案将是 [1,2]和[3]
通常,这些问题具有约束条件,例如子集需要具有特定的总和,或者子集需要跨越S的所有元素。 这使我很难想象如何通过蛮力解决这个问题。每当我想出一个动态编程表时,我都无法覆盖所有可能的子集排列
解决方法
该问题可以像伪多项式时间O(n*summ)
中的子集和问题一样解决
我们用可能的子集总和填充数组0..summ
,当我们遇到相同的总和时,我们停止。
两个相等的和可能由一些相等的项组成-我们只删除它们,所以其余的和仅包含不同的项。
Python中使用二进制算术存储集的示例(位i+1
对应于总和中使用第i个项目)。 common
包含相等的位,我们使用异或运算将其删除。
最后一行检索所需的集合本身。
L = [2,5,11,17,29,37,43]
summ = sum(L)
A =[0]*(summ+1)
A[0] = 1
X = 0
Y = 0
for i in range(len(L)):
for k in range(summ,L[i] - 1,-1):
if A[k - L[i]]:
t = A[k - L[i]] | (2 << i)
if A[k]:
common = A[k] & t
X = A[k] ^ common
Y = t ^ common
break
else:
A[k] = t
if X:
break
first = [L[i] for i in range(len(L)) if (X & (2 << i))]
second = [L[i] for i in range(len(L)) if (Y & (2 << i))]
print(first,second)
>>> [2,29] [5,37]
在此示例中,代码为59
找到相等的总和[2,29] and [5,37]
,并删除共同的17
以得到总和为42
的最终结果
没有必要将集合存储在A[]
单元中-我们可以存储总和的最后一项,然后展开项目序列
L = [2,43]
summ = sum(L)
A =[0]*(summ+1)
A[0] = -1
last = 0
for i in range(len(L)):
for k in range(summ,-1):
if A[k - L[i]]:
t = L[i]
if A[k]:
last = k
break
else:
A[k] = t
if last:
break
first = set()
k = last
while k:
first.add(A[k])
k = k - A[k]
second = set()
second.add(t)
k = last - t
while k:
second.add(A[k])
k = k - A[k]
print(first.difference(second),second.difference(first))
>>> {2,29} {37,5}
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