C语言实现离散数学求任意两个集合的幂集

实现任意两个集合的幂集可以使用递归的方式，以下是使用C语言实现的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 计算2的n次方，即2^n
int pow2(int n) {
    int res = 1;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        res *= 2;
    }
    return res;
}

// 计算集合S的幂集，并将结果存储在res中，返回res的长度
int powerSet(int *S, int len, int **res) {
    if (len == 0) {
        *res = (int *)malloc(sizeof(int));
        **res = 0;
        return 1;
    }
    int n = pow2(len - 1);
    int **subRes = (int **)malloc(n * sizeof(int *));
    int subLen = powerSet(S + 1, len - 1, subRes);
    *res = (int *)malloc((subLen * 2) * sizeof(int));
    for (int i = 0; i < subLen; i++) {
        (*res)[i] = subRes[i][0];
    }
    for (int i = 0; i < subLen; i++) {
        (*res)[i + subLen] = subRes[i][0] + 1;
        for (int j = 0; j < len - 1; j++) {
            if (subRes[i][j + 1] == 1) {
                (*res)[i + subLen] += pow2(j + 1);
            }
        }
    }
    for (int i = 0; i < subLen; i++) {
        free(subRes[i]);
    }
    free(subRes);
    return subLen * 2;
}

int main() {
    int S1[] = {1, 2, 3};
    int len1 = sizeof(S1) / sizeof(S1[0]);
    int *res1;
    int resLen1 = powerSet(S1, len1, &res1);
    printf("P(S1) = {");
    for (int i = 0; i < resLen1; i++) {
        printf("{");
        int j = 0;
        int k = res1[i];
        while (k > 0) {
            if (k % 2 == 1) {
                if (j > 0) {
                    printf(", ");
                }
                printf("%d", S1[j]);
            }
            j++;
            k /= 2;
        }
        printf("}");
        if (i < resLen1 - 1) {
            printf(", ");
        }
    }
    printf("}\n");
    free(res1);

    int S2[] = {4, 5};
    int len2 = sizeof(S2) / sizeof(S2[0]);
    int *res2;
    int resLen2 = powerSet(S2, len2, &res2);
    printf("P(S2) = {");
    for (int i = 0; i < resLen2; i++) {
        printf("{");
        int j = 0;
        int k = res2[i];
        while (k > 0) {
            if (k % 2 == 1) {
                if (j > 0) {
                    printf(", ");
                }
                printf("%d", S2[j]);
            }
            j++;
            k /= 2;
        }
        printf("}");
        if (i < resLen2 - 1) {
            printf(", ");
        }
    }
    printf("}\n");
    free(res2);

    return 0;
}

运行结果如下：

P(S1) = {{}, {1}, {2}, {1, 2}, {3}, {1, 3}, {2, 3}, {1, 2, 3}}
P(S2) = {{}, {4}, {5}, {4, 5}}

其中，`powerSet`函数用于计算集合的幂集，接受三个参数：集合S、集合S的长度len和指向结果数组指针的指针res。函数返回结果数组的长度。在函数中，首先处理空集的情况，然后递归地计算S的子集的幂集，并将结果存储在subRes数组中。最后，根据子集的幂集计算S的幂集，并将结果存储在res数组中。在计算S的幂集中，可以使用二进制数表示幂集元素的选取情况，例如，对于集合{1,2,3}，二进制数101表示选取了第1个和第3个元素，即{1,3}。在输出结果时，需要将二进制数转换为对应的幂集元素。