C语言编写代码,要求如下:已知n+1个正数:w i (1<=i<=n)和M,要求找出{w i }的所有子集使得子集中元素之和等于M。解采用可变长的k-元组(x 1 ,...,x k ) 表达,其中:x i ∈{1, ..n},表示被选中的数值w的下标,1<=i<=k。隐式约束条件是选中的数值和数为M,x i 相互不同,且按取值从小到大顺序排列。 要求利用FIFO分支限界方法解决子集和数问题。 输入格式: 第一行为一个不超过200的正整数n,表示总集规模; 第二行是正整数M,表示子集的和数; 第三行是总集中n个正整数,中间用空格隔开。 输出格式: 如果有答案,则输出所有满足条件的子集(用可变长度数组表示符合条件的一个子集,子集中元素表示被选中的数值的下标); 如果没有答案,则输出“no solution!”。
时间: 2024-03-11 22:50:52 浏览: 59
用C/C++编写的子集和数问题
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好的,下面是C语言的代码实现,使用了队列和动态数组:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXN 200
// 定义队列结构体
typedef struct {
int* data; // 数据
int front; // 队首指针
int rear; // 队尾指针
int maxsize;// 队列最大容量
} Queue;
// 定义动态数组结构体
typedef struct {
int* data; // 数据
int size; // 数组长度
int capacity; // 数组容量
} Array;
// 创建队列
Queue* createQueue(int maxsize) {
Queue* q = (Queue*)malloc(sizeof(Queue));
q->data = (int*)malloc(sizeof(int) * maxsize);
q->front = 0;
q->rear = 0;
q->maxsize = maxsize;
return q;
}
// 销毁队列
void destroyQueue(Queue* q) {
free(q->data);
free(q);
}
// 判断队列是否为空
int isEmpty(Queue* q) {
return q->front == q->rear;
}
// 入队
void enqueue(Queue* q, int x) {
q->data[q->rear] = x;
q->rear = (q->rear + 1) % q->maxsize;
}
// 出队
int dequeue(Queue* q) {
int x = q->data[q->front];
q->front = (q->front + 1) % q->maxsize;
return x;
}
// 创建动态数组
Array* createArray(int capacity) {
Array* arr = (Array*)malloc(sizeof(Array));
arr->data = (int*)malloc(sizeof(int) * capacity);
arr->size = 0;
arr->capacity = capacity;
return arr;
}
// 销毁动态数组
void destroyArray(Array* arr) {
free(arr->data);
free(arr);
}
// 在动态数组末尾插入元素
void pushBack(Array* arr, int x) {
if (arr->size == arr->capacity) {
arr->capacity *= 2;
arr->data = (int*)realloc(arr->data, sizeof(int) * arr->capacity);
}
arr->data[arr->size++] = x;
}
// 输出动态数组中的元素
void printArray(Array* arr) {
printf("{");
for (int i = 0; i < arr->size; i++) {
printf("%d", arr->data[i]);
if (i != arr->size - 1) {
printf(", ");
}
}
printf("}\n");
}
// 判断动态数组中的元素之和是否等于M
int checkSum(Array* arr, int* w, int M) {
int sum = 0;
for (int i = 0; i < arr->size; i++) {
sum += w[arr->data[i]];
}
return sum == M;
}
// 利用FIFO分支限界法求解子集和数问题
void subsetSum(int* w, int n, int M) {
// 创建队列和动态数组
Queue* q = createQueue(1000);
Array* subset = createArray(10);
// 将空集入队
enqueue(q, 0);
// BFS搜索
while (!isEmpty(q)) {
// 取出队首元素
int i = dequeue(q);
if (i == n) {
// 判断动态数组中的元素之和是否等于M
if (checkSum(subset, w, M)) {
// 如果等于M,则输出该子集
printArray(subset);
}
} else {
// 不选第i个元素的子集
enqueue(q, i + 1);
// 选第i个元素的子集
pushBack(subset, i);
enqueue(q, i + 1);
// 回溯
subset->size--;
}
}
// 如果subset为空,则输出“no solution!”
if (subset->size == 0) {
printf("no solution!\n");
}
// 销毁队列和动态数组
destroyQueue(q);
destroyArray(subset);
}
int main() {
int n, M, w[MAXN + 1];
// 读入数据
scanf("%d%d", &n, &M);
for (int i = 1; i <= n; i++) {
scanf("%d", &w[i]);
}
// 求解子集和数问题
subsetSum(w, n, M);
return 0;
}
```
注意:由于C语言中没有现成的队列和动态数组数据结构,我们需要手动实现它们。上面的代码实现了一个循环队列和一个动态数组,分别用于存储搜索队列和符合条件的子集。
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