有一个含n个整数的数组a,所有元素均不相同,设计一个算法求其所有子集(幂集)。用回溯法解该问题,构造的解空间树是()
时间: 2024-02-18 18:04:13 浏览: 227
对于一个大小为n的数组,其所有子集的数量为2^n个。回溯法是一种基于深度优先搜索的算法,可以用于求解该问题。
在回溯法中,我们可以用一个二叉树来表示解空间树。每个节点代表一个决策,左子树代表选择该元素,右子树代表不选择该元素。最终,所有从根节点到叶子节点的路径就是数组a的所有子集。
下图是一个大小为3的数组a的解空间树示意图:
```
o
/ \
o o
/ \ \
o o o
/ /
o o
```
其中,根节点表示空集,左子树表示选择第一个元素,右子树表示不选择第一个元素。左子树的左子树表示选择第一个和第二个元素,左子树的右子树表示选择第一个元素和不选择第二个元素,依此类推。
在回溯法中,我们从根节点开始,一直搜索到叶子节点,将路径上的元素加入到结果集中。当搜索到叶子节点时,回溯到其父节点,继续搜索其兄弟节点。当搜索到根节点时,结束搜索。
相关问题
给你一个整数数组 nums ,数组中的元素 互不相同 。返回该数组所有可能的子集(幂集)。 解集 不能 包含重复的子集。你可以按 任意顺序 返回解集。java源代码 问题分析、算法原理
问题分析:
这是一个经典的回溯算法问题,需要枚举所有可能的子集。对于每个元素,可以选择将其加入当前的子集,也可以选择不加入。最后,将所有的子集加入到结果列表中即可。
算法原理:
1. 初始化一个空列表 res 存放所有子集;
2. 从空列表开始,对于每个元素,分别选择将其加入当前的子集或者不加入;
3. 当子集大小等于原数组大小时,将其加入到结果列表中;
4. 遍历完所有子集,返回结果列表。
Java 代码实现如下:
```
class Solution {
public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
List<Integer> cur = new ArrayList<>();
dfs(res, cur, nums, 0);
return res;
}
private void dfs(List<List<Integer>> res, List<Integer> cur, int[] nums, int start) {
if (cur.size() == nums.length) {
res.add(new ArrayList<>(cur));
return;
}
dfs(res, cur, nums, start + 1);
cur.add(nums[start]);
dfs(res, cur, nums, start + 1);
cur.remove(cur.size() - 1);
}
}
```
给定一组不含重复元素的整数数组nums,返回该数组所有可能的子集(幂集)
好的,您可以通过以下 Python 代码来实现该功能:
```python
class Solution:
def subsets(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
res = [[]]
for num in nums:
res += [item+[num] for item in res]
return res
```
该算法的时间复杂度为O(2^n),其中n为数组的长度,因为它需要枚举所有可能的子集,空间复杂度为O(2^n),因为它需要存储所有可能的子集。
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