字符串的组合算法问题的C语言实现攻略

所属分类: 软件编程 / C 语言 阅读数: 97
收藏 0 赞 0 分享

基本字符串组合问题

题目:输入一个字符串,输出该字符串中字符的所有组合。举个例子,如果输入abc,它的组合有a、b、c、ab、ac、bc、abc。

上面我们详细讨论了如何用递归的思路求字符串的排列。同样,本题也可以用递归的思路来求字符串的组合。

假设我们想在长度为n的字符串中求m个字符的组合。我们先从头扫描字符串的第一个字符。针对第一个字符,我们有两种选择:第一是把这个字符放到组合中去,接下来我们需要在剩下的n-1个字符中选取m-1个字符;第二是不把这个字符放到组合中去,接下来我们需要在剩下的n-1个字符中选择m个字符。这两种选择都很容易用递归实现。下面是这种思路的参考代码:

#include<iostream>
#include<vector>
#include<cstring>
using namespace std;
#include<assert.h>

void Combination(char *string ,int number,vector<char> &result);

void Combination(char *string)
{
 assert(string != NULL);
 vector<char> result;
 int i , length = strlen(string);
 for(i = 1 ; i <= length ; ++i)
 Combination(string , i ,result);
}

void Combination(char *string ,int number , vector<char> &result)
{
 assert(string != NULL);
 if(number == 0)
 {
 static int num = 1;
 printf("第%d个组合\t",num++);

 vector<char>::iterator iter = result.begin();
 for( ; iter != result.end() ; ++iter)
  printf("%c",*iter);
 printf("\n");
 return ;
 }
 if(*string == '\0')
 return ;
 result.push_back(*string);
 Combination(string + 1 , number - 1 , result);
 result.pop_back();
 Combination(string + 1 , number , result);
}

int main(void)
{
 char str[] = "abc";
 Combination(str);
 return 0;
}

由于组合可以是1个字符的组合,2个字符的字符……一直到n个字符的组合,因此在函数void Combination(char* string),我们需要一个for循环。另外,我们用一个vector来存放选择放进组合里的字符。
方法二:用位运算来实现求组合

#include<iostream>
using namespace std;

int a[] = {1,3,5,4,6};
char str[] = "abcde";

void print_subset(int n , int s)
{
 printf("{");
 for(int i = 0 ; i < n ; ++i)
 {
 if( s&(1<<i) )     // 判断s的二进制中哪些位为1,即代表取某一位
  printf("%c ",str[i]);  //或者a[i]
 }
 printf("}\n");
}

void subset(int n)
{
 for(int i= 0 ; i < (1<<n) ; ++i)
 {
 print_subset(n,i);
 }
}



int main(void)
{
 subset(5);
 return 0;
}

全组合
例如给定字符串“abc”,全组合意思从中去0个元素,1个元素,一直到n个元素,介绍二进制做法。以字符串“abc”为例:

    000 <---> NULL
    001 <---> c
    010 <---> b
    011 <---> bc
    100 <---> a
    101 <---> ac
    110 <---> ab
    111 <---> abc


思路出来了,代码也比较好写,分享一下我的代码:

  /** 
   * Write a method that returns all subsets of a set 
   */ 
   
  #include <stdio.h> 
  #include <stdlib.h> 
  #include <string.h> 
   
  /** 
   * 通过0到2^-1来标识子集 
   * 
   * T = (n * 2^n) 
   * 
   */ 
  void getSubset(char *str, int len) 
  { 
    int i, max, index, j; 
   
    max = 1 << len; 
   
    for (i = 1; i < max; i ++) { 
      j = i; 
      index = 0; 
   
      while (j) { 
        if (j & 1) { 
          printf("%c", str[index]); 
        } 
        j >>= 1; 
        index ++; 
      } 
      printf("\n"); 
    } 
  } 
   
  int main(void) 
  { 
    char str[1000]; 
   
    while (scanf("%s", str) != EOF) { 
      getSubset(str, strlen(str)); 
   
    } 
   
    return 0; 
  } 

从n中选m个数

这里分为两种方法:递归和回溯

递归
递归思路如下,从n个数中取出m个数,可以分解为以下两步:

  1.     从n个数中选取编号最大的数,然后在剩下的n-1个数中选取m-1个数。直到从n-(m-1)中选取一个数为止
  2.     从n个数中选取次小的数,重复1的操作


代码如下:

  /** 
   * 递归法解决组合问题 
   */ 
  void combine(int *arr, int n, int m, int *tmp, const int M) 
  { 
    int i, j; 
   
    for (i = n; i >= m; i --) { 
      tmp[m] = i; 
      if (m == 0) {  // 选出m个数 
        for (j = 0; j < M; j ++) { 
          printf("%d ", arr[tmp[j]]); 
        } 
        printf("\n"); 
      } else { 
        combine(arr, i - 1, m - 1, tmp, M); 
      } 
    } 
  } 


DFS
其实考虑到用dfs,这道题目就简单很多,dfs的回溯条件就是临时数组的大小==k即可,同时附加一道LeetCode上的题目,用dfs思路ac

题目
Given two integers n and k, return all possible combinations of k numbers out of 1 ... n.

For example,
If n = 4 and k = 2, a solution is:

201587153428237.jpg (130×173)

ac代码

  public class Solution { 
    public static ArrayList<ArrayList<Integer>> combine(int n, int k) { 
      ArrayList<ArrayList<Integer>> rs = new ArrayList<ArrayList<Integer>>(); 
      ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); 
       
      dfs(1, k, n, list, rs); 
       
      return rs; 
    } 
     
    public static void dfs(int pos, int k, int n, ArrayList<Integer> list, ArrayList<ArrayList<Integer>> rs) { 
      if (list.size() == k) { 
        rs.add(new ArrayList<Integer>(list)); 
      } 
       
      for (int i = pos; i <= n; i ++) { 
        list.add(i); 
        dfs(i + 1, k, n, list, rs); 
        list.remove(list.size() - 1); 
      } 
    } 
  } 

更多精彩内容其他人还在看

用标准c++实现string与各种类型之间的转换

这个类在头文件中定义, < sstream>库定义了三种类:istringstream、ostringstream和stringstream,分别用来进行流的输入、输出和输入输出操作。另外,每个类都有一个对应的宽字符集版本
收藏 0 赞 0 分享

C++如何通过ostringstream实现任意类型转string

再使用整型转string的时候感觉有点棘手,因为itoa不是标准C里面的,而且即便是有itoa,其他类型转string不是很方便。后来去网上找了一下,发现有一个好方法
收藏 0 赞 0 分享

C/C++指针小结

要搞清一个指针需要搞清指针的四方面的内容:指针的类型,指针所指向的类型,指针的值或者叫指针所指向的内存区,还有指针本身所占据的内存区
收藏 0 赞 0 分享

C++ 类的静态成员深入解析

在C++中类的静态成员变量和静态成员函数是个容易出错的地方,本文先通过几个例子来总结静态成员变量和成员函数使用规则,再给出一个实例来加深印象
收藏 0 赞 0 分享

C++类的静态成员初始化详细讲解

通常静态数据成员在类声明中声明,在包含类方法的文件中初始化.初始化时使用作用域操作符来指出静态成员所属的类.但如果静态成员是整型或是枚举型const,则可以在类声明中初始化
收藏 0 赞 0 分享

C++类静态成员与类静态成员函数详解

静态成员不可在类体内进行赋值,因为它是被所有该类的对象所共享的。你在一个对象里给它赋值,其他对象里的该成员也会发生变化。为了避免混乱,所以不可在类体内进行赋值
收藏 0 赞 0 分享

C++中的friend友元函数详细解析

友元可以是一个函数,该函数被称为友元函数;友元也可以是一个类,该类被称为友元类。友元函数的特点是能够访问类中的私有成员的非成员函数。友元函数从语法上看,它与普通函数一样,即在定义上和调用上与普通函数一样
收藏 0 赞 0 分享

static全局变量与普通的全局变量的区别详细解析

以下是对static全局变量与普通的全局变量的区别进行了详细的分析介绍,需要的朋友可以过来参考下,希望对大家有所帮助
收藏 0 赞 0 分享

C++ explicit关键字的应用方法详细讲解

C++ explicit关键字用来修饰类的构造函数,表明该构造函数是显式的,既然有"显式"那么必然就有"隐式",那么什么是显示而什么又是隐式的呢?下面就让我们一起来看看这方面的知识吧
收藏 0 赞 0 分享

教你5分钟轻松搞定内存字节对齐

随便google一下,人家就可以跟你解释的,一大堆的道理,我们没怎么多时间,讨论为何要对齐.直入主题,怎么判断内存对齐规则,sizeof的结果怎么来的,请牢记以下3条原则
收藏 0 赞 0 分享
查看更多