请修改教材PERMUTATIOMS2算法,使它产生集合[1,2,..,n]的所有k子集合,1<=k<=n. 并请分析修改后的算法的时间复杂性。
时间: 2024-10-24 16:15:49 浏览: 13
为了修改PERMUTATIONS2算法以生成所有大小为k的子集,我们可以对原算法做出一些调整。原算法是用于生成全排列,现在我们需要关注的是子集而不是完整的排列。下面是修改过的伪代码:
```python
function generate_subsets(n, k):
if n < k:
return []
def perm_subsets(P, start, end, k):
# 当前子集长度达到k时,添加结果
if len(P) == k:
result.append(P)
# 遍历剩余未选择的元素
for i in range(start, end + 1):
# 将当前元素加入子集中
P.append(i)
# 调整起始下标,跳过已选择的元素
perm_subsets(P, i + 1, end, k)
# 回溯,移除最后选择的元素
P.pop()
result = []
perm_subsets([], 0, n - 1, k)
return result
```
时间复杂性分析:
- 对于每次递归调用,我们都有一个循环遍历未选择的元素(范围是start到end),这步操作的时间复杂度是O(end - start)。对于所有k个元素的子集,总共有C(n, k)种可能性(组合数),而每个子集的生成都需要一次这样的遍历。
- 所有子集的生成是通过回溯的方式完成的,也就是在构建完一个子集后又撤销选择的操作,这是典型的回溯法,时间复杂度取决于子集的数量。因此,整体的时间复杂性将是O(C(n, k) * (n-k+1))。
总结来说,修改后的算法主要增加了回溯生成子集的过程,时间复杂性由原来全排列的O(n!)变成了生成k个元素子集的O(C(n, k) * (n-k+1))。
阅读全文