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回溯(三) 子集

78. 子集

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

(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。

 

示例 1:

输入:nums = [1,2,3]
输出:[[],[1],[2],[1,2],[3],[1,3],[2,3],[1,2,3]]

示例 2:

输入:nums = [0]
输出:[[],[0]]

思路:

如果把 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收集树的叶子节点,而子集问题是找树的所有节点

取过的元素不会重复取,写回溯算法的时候,for就要从startIndex开始,而不是从0开始!

代码如下:

class Solution {

private:

    vector<vector<int>> res;

    vector<int> path;

    void backtracking(vector<int>& nums, int startIndex) {

        res.push_back(path);

        if (startIndex >= nums.size()) {

            return;

        }

        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) {

        backtracking(nums, 0);

        return res;

    }

};

90. 子集 II

给你一个整数数组 nums ,其中可能包含重复元素,请你返回该数组所有可能的

解集 不能 包含重复的子集。返回的解集中,子集可以按 任意顺序 排列。

 

示例 1:

输入:nums = [1,2,2]
输出:[[],[1],[1,2],[1,2,2],[2],[2,2]]

示例 2:

输入:nums = [0]
输出:[[],[0]]

思路:

这道题目和78.子集 (opens new window)区别就是集合里有重复元素了,而且求取的子集要去重。

用到了vector<bool>& used来记录使用过的子集

代码如下:

class Solution {

private:

    vector<vector<int>> res;

    vector<int> path;

    void backtracking(const vector<int>& nums, int startIndex,

                      vector<bool>& used) {

        res.push_back(path);

        if (startIndex >= nums.size()) {

            return;

        }

        for (int i = startIndex; i < nums.size(); i++) {

            if (i > startIndex && nums[i] == nums[i - 1] && !used[i - 1]) {

                continue;

            }

            if (!used[i]) {

                path.push_back(nums[i]);

                used[i] = true;

                backtracking(nums, i + 1, used); // 注意不是startIndex+1

                used[i] = false;

                path.pop_back();

            }

        }

    }

public:

    vector<vector<int>> subsetsWithDup(vector<int>& nums) {

        sort(nums.begin(), nums.end());

        vector<bool> used(nums.size(), false);

        backtracking(nums, 0, used);

        return res;

    }

};

491. 非递减子序列

给你一个整数数组 nums ,找出并返回所有该数组中不同的递增子序列,递增子序列中 至少有两个元素 。你可以按 任意顺序 返回答案。

数组中可能含有重复元素,如出现两个整数相等,也可以视作递增序列的一种特殊情况。

 

示例 1:

输入:nums = [4,6,7,7]
输出:[[4,6],[4,6,7],[4,6,7,7],[4,7],[4,7,7],[6,7],[6,7,7],[7,7]]

示例 2:

输入:nums = [4,4,3,2,1]
输出:[[4,4]]

思路:

这又是子集,又是去重,是不是不由自主的想起了刚刚的90.子集II (opens new window)

90.子集II (opens new window)中我们是通过排序,再加一个标记数组来达到去重的目的。

而本题求自增子序列,是不能对原数组进行排序的,排完序的数组都是自增子序列了。

所以不能使用之前的去重逻辑!

去重有个无脑的方法,用set,这样就可以即保留顺序,又可以去重。

代码如下:

class Solution {

private:

    set<vector<int>> res;

    vector<int> path;

    bool isIncremental(const vector<int>& path) {

        for (int i = 0; i < path.size(); i++) {

            if (i > 0 && path[i - 1] > path[i]) {

                return false;

            }

        }

        return true;

    }

    void backtracking(const vector<int>& nums, int startIndex) {

        if (isIncremental(path) && path.size() >= 2) {

            res.insert(path);

        }

        if (startIndex >= nums.size()) {

            return;

        }

        for (int i = startIndex; i < nums.size(); i++) {

            // if (i > startIndex && nums[i] == nums[i - 1] && !used[i - 1]) {

            //     continue;

            // }

            path.push_back(nums[i]);

            // used[i]=true;

            backtracking(nums, i + 1);

            path.pop_back();

            // used[i]=false;

        }

    }

public:

    vector<vector<int>> findSubsequences(vector<int>& nums) {

        // vector<bool> used(nums.size(),false);

        backtracking(nums, 0);

        return vector<vector<int>>(res.begin(), res.end());

        ;

    }

};

 

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