关于c#:从大小为n的列表中查找哪些数字求和到另一个数字的算法

关于c#:从大小为n的列表中查找哪些数字求和到另一个数字的算法

Algorithm to find which numbers from a list of size n sum to another number

我有一个十进制数字(我们称它为目标)和一个其他十进制数字的数组(我们称其为数组元素),我需要找到从元素求和到目标的所有数字组合。

我偏爱使用C#(.Net 2.0)解决方案,但最好的算法可能会赢得胜利。

您的方法签名可能类似于:

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public decimal[][] Solve(decimal goal, decimal[] elements)

有趣的答案。感谢您提供的指向Wikipedia的指针-虽然很有趣-但实际上并没有解决我在寻找完全匹配项时所说的问题-与传统的装箱/背包问题相比,更多的是会计/账簿平衡问题。

我一直在关注堆栈溢出的开发,并想知道它的用处。这个问题在工作中出现,我想知道堆栈溢出是否可以比我自己编写更快地提供现成的答案(或更好的答案)。也感谢您提出的建议将此作业标记为作业的评论-鉴于上述情况,我认为这是相当准确的。

对于那些感兴趣的人,这是我使用递归的解决方案(自然地),我也改变了对方法签名的看法,并选择了List>而不是decimal [] []作为返回类型:

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public class Solver {

    private List<List<decimal>> mResults;

    public List<List<decimal>> Solve(decimal goal, decimal[] elements) {

        mResults = new List<List<decimal>>();
        RecursiveSolve(goal, 0.0m,
            new List<decimal>(), new List<decimal>(elements), 0);
        return mResults;
    }

    private void RecursiveSolve(decimal goal, decimal currentSum,
        List<decimal> included, List<decimal> notIncluded, int startIndex) {

        for (int index = startIndex; index < notIncluded.Count; index++) {

            decimal nextValue = notIncluded[index];
            if (currentSum + nextValue == goal) {
                List<decimal> newResult = new List<decimal>(included);
                newResult.Add(nextValue);
                mResults.Add(newResult);
            }
            else if (currentSum + nextValue < goal) {
                List<decimal> nextIncluded = new List<decimal>(included);
                nextIncluded.Add(nextValue);
                List<decimal> nextNotIncluded = new List<decimal>(notIncluded);
                nextNotIncluded.Remove(nextValue);
                RecursiveSolve(goal, currentSum + nextValue,
                    nextIncluded, nextNotIncluded, startIndex++);
            }
        }
    }
}

如果您希望某个应用程序测试其工作原理,请尝试以下控制台应用程序代码:

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class Program {
    static void Main(string[] args) {

        string input;
        decimal goal;
        decimal element;

        do {
            Console.WriteLine("Please enter the goal:");
            input = Console.ReadLine();
        }
        while (!decimal.TryParse(input, out goal));

        Console.WriteLine("Please enter the elements (separated by spaces)");
        input = Console.ReadLine();
        string[] elementsText = input.Split(' ');
        List<decimal> elementsList = new List<decimal>();
        foreach (string elementText in elementsText) {
            if (decimal.TryParse(elementText, out element)) {
                elementsList.Add(element);
            }
        }

        Solver solver = new Solver();
        List<List<decimal>> results = solver.Solve(goal, elementsList.ToArray());
        foreach(List<decimal> result in results) {
            foreach (decimal value in result) {
                Console.Write("{0}\t", value);
            }
            Console.WriteLine();
        }


        Console.ReadLine();
    }
}

我希望这可以帮助其他人更快地获得答案(无论是用于家庭作业还是其他)。

干杯...


通过动态编程可以解决子集和问题以及稍微更普遍的背包问题:不需要所有组合的强力枚举。请查阅Wikipedia或您最喜欢的算法参考。

尽管问题是NP完全的,但它们非常"容易" NP完全。元素数量的算法复杂度很低。


我认为您的手上有一个装箱问题(这很难解决NP),所以我认为唯一的解决方案是尝试所有可能的组合,直到找到可行的组合。

编辑:正如评论中指出的那样,您不必总是为遇到的每组数字尝试每种组合。但是,您想出的任何方法都有最坏情况的数字集,您将必须尝试每种组合-或至少有一个组合子集会随该组的大小呈指数增长。

否则,这将不是NP难题。


在不解决暴力破解问题(如其他人已经提到的问题)的同时,您可能希望先对数字进行排序,然后再对剩余的数字进行排序(因为一旦传递了总和值,就不能添加比目标大的数字-和)。

这将改变实现算法的方式(以便仅排序一次,然后跳过标记的元素),但平均而言会提高性能。


您已经描述了背包问题,唯一真正的解决办法是蛮力。有些近似解决方案速度更快,但可能无法满足您的需求。


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public class Logic1 {
    static int val = 121;
    public static void main(String[] args)
    {
        f(new int[] {1,4,5,17,16,100,100}, 0, 0,"{");
    }

    static void f(int[] numbers, int index, int sum, String output)
    {
        System.out.println(output +" } =" + sum);
        //System.out.println("Index value1 is"+index);
        check (sum);
        if (index == numbers.length)
        {
            System.out.println(output +" } =" + sum);
            return;
        }

        // include numbers[index]
        f(numbers, index + 1, sum + numbers[index], output +"" + numbers[index]);
        check (sum);
        //System.out.println("Index value2 is"+index);
        // exclude numbers[index]
        f(numbers, index + 1, sum, output);
        check (sum);
    }

    static void check (int sum1)
    {
        if (sum1 == val)
            System.exit(0);
    }
}


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