3.2 KiB
题目地址
第78题. 子集
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)。
说明:解集不能包含重复的子集。
示例:
输入: nums = [1,2,3] 输出: [ [3], [1], [2], [1,2,3], [1,3], [2,3], [1,2], [] ]
思路
求子集问题和 求组合组合和分割问题又不一样了, 如何把 子集问题、组合问题、分割问题都抽象为一棵树的话,那么组合问题和分割问题都是找树的叶子节点,而子集问题是找树的所有节点!
取子集也是,其实也是一种组合位置,因为它的集合是无序的,子集{1,2} 和 子集{2,1}是一样的。 那么既然是无序,写回溯算法的时候,for就要从startIndex开始,而不是从0开始!
那有同学问题,什么时候,for可以从0开始,求排列问题的时候,就要从0开始,因为集合是有序的,{1, 2} 和{2, 1}是两个集合。
以示例中nums = [1,2,3]为例把求子集抽象为树型结构,如下:
从图中,可以看出,遍历这个树的时候,把所有节点都记录下来,就是要求的子集。
来看一下我总结的回溯模板来:
backtracking() {
if (终止条件) {
存放结果;
}
for (选择:选择列表(可以想成树中节点孩子的数量)) {
递归,处理节点;
backtracking();
回溯,撤销处理结果
}
}
首先是终止条件,终止条件,就是startIndex已经大于数组的长度了,就是终止了,代码如下:
if (startIndex >= nums.size()) {
return;
}
但是,要明确的是,求取子集问题,其实没有必要加终止条件,因为子集就是要遍历整个一棵树,不需要任何剪枝!
大家一会看到下面整体代码的时候就知道了。
然后就是看如何写for循环,因为求子集也是无序的,所以for循环要从startIndex开始!
代码如下:
for (int i = startIndex; i < nums.size(); i++) {
接下来就是递归与回溯,定一个vector<int> path
,用来收集子集的元素,在回溯的时候还要弹出,backtracking每次调用自己的时候,记着要从i+1 开始,代码如下:
for (int i = startIndex; i < nums.size(); i++) {
path.push_back(nums[i]);
backtracking(nums, i + 1);
path.pop_back();
}
重点代码分析完之后,整体代码如下:
可以发现我在backtracking里并没有写终止条件,因为本来我们就要遍历整颗树。
有的同学可能担心会不会无限递归? 并不会,因为每次递归的下一层就是从i+1开始的。
C++代码
class Solution {
private:
vector<vector<int>> result;
vector<int> path;
void backtracking(vector<int>& nums, int startIndex) {
result.push_back(path);
for (int i = startIndex; i < nums.size(); i++) {
path.push_back(nums[i]);
backtracking(nums, i + 1);
path.pop_back();
}
}
public:
vector<vector<int>> subsets(vector<int>& nums) {
result.clear();
path.clear();
backtracking(nums, 0);
return result;
}
};