Эта проблема может быть решена с помощью рекурсивных комбинаций всех возможных сумм, отфильтровывающих те, которые достигают цели. Вот алгоритм в Python:
def subset_sum(numbers, target, partial=[]):
s = sum(partial)
# check if the partial sum is equals to target
if s == target:
print "sum(%s)=%s" % (partial, target)
if s >= target:
return # if we reach the number why bother to continue
for i in range(len(numbers)):
n = numbers[i]
remaining = numbers[i+1:]
subset_sum(remaining, target, partial + [n])
if __name__ == "__main__":
subset_sum([3,9,8,4,5,7,10],15)
#Outputs:
#sum([3, 8, 4])=15
#sum([3, 5, 7])=15
#sum([8, 7])=15
#sum([5, 10])=15
Этот тип алгоритмов очень хорошо объяснен в следующей лекции по теоретическому программированию в Standford - это видео очень рекомендуется для понимания того, как работает рекурсия для генерации перестановок решений.
Edit
Вышеупомянутая функция генератора, что делает ее более полезной. Требуется Python 3.3+ из-за yield from
.
def subset_sum(numbers, target, partial=[], partial_sum=0):
if partial_sum == target:
yield partial
if partial_sum >= target:
return
for i, n in enumerate(numbers):
remaining = numbers[i + 1:]
yield from subset_sum(remaining, target, partial + [n], partial_sum + n)
Вот версия Java того же алгоритма:
package tmp;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
class SumSet {
static void sum_up_recursive(ArrayList numbers, int target, ArrayList partial) {
int s = 0;
for (int x: partial) s += x;
if (s == target)
System.out.println("sum("+Arrays.toString(partial.toArray())+")="+target);
if (s >= target)
return;
for(int i=0;i remaining = new ArrayList();
int n = numbers.get(i);
for (int j=i+1; j partial_rec = new ArrayList(partial);
partial_rec.add(n);
sum_up_recursive(remaining,target,partial_rec);
}
}
static void sum_up(ArrayList numbers, int target) {
sum_up_recursive(numbers,target,new ArrayList());
}
public static void main(String args[]) {
Integer[] numbers = {3,9,8,4,5,7,10};
int target = 15;
sum_up(new ArrayList(Arrays.asList(numbers)),target);
}
}
Это точно такая же эвристика. Моя Java немного ржавая, но я думаю, что ее легко понять.
Преобразование C # для решения Java: (byJJememyThompson)
public static void Main(string[] args)
{
List numbers = new List() { 3, 9, 8, 4, 5, 7, 10 };
int target = 15;
sum_up(numbers, target);
}
private static void sum_up(List numbers, int target)
{
sum_up_recursive(numbers, target, new List());
}
private static void sum_up_recursive(List numbers, int target, List partial)
{
int s = 0;
foreach (int x in partial) s += x;
if (s == target)
Console.WriteLine("sum(" + string.Join(",", partial.ToArray()) + ")=" + target);
if (s >= target)
return;
for (int i = 0; i < numbers.Count; i++)
{
List remaining = new List();
int n = numbers[i];
for (int j = i + 1; j < numbers.Count; j++) remaining.Add(numbers[j]);
List partial_rec = new List(partial);
partial_rec.Add(n);
sum_up_recursive(remaining, target, partial_rec);
}
}
Ruby Решение: (by @emaillenin)
def subset_sum(numbers, target, partial=[])
s = partial.inject 0, :+
# check if the partial sum is equals to target
puts "sum(#{partial})=#{target}" if s == target
return if s >= target # if we reach the number why bother to continue
(0..(numbers.length - 1)).each do |i|
n = numbers[i]
remaining = numbers.drop(i+1)
subset_sum(remaining, target, partial + [n])
end
end
subset_sum([3,9,8,4,5,7,10],15)
Редактирование: обсуждение сложности
Как упоминают другие, это NP-трудная задача . Его можно решить в экспоненциальном времени O (2 ^ n), например, при n = 10 будет 1024 возможных решения. Если цели, которые вы пытаетесь достичь, находятся в низком диапазоне, этот алгоритм работает. Так, например:
subset_sum([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10],100000)
генерирует 1024 ветви, потому что цель никогда не пытается отфильтровать возможные решения.
С другой стороны, subset_sum([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10],10)
генерирует только 175 ветвей, поскольку цель для достижения 10
требуется отфильтровать многие комбинации.
Если N
и Target
- большие числа, следует перейти в примерную версию решения.
Bare *
используется, чтобы заставить вызывающего пользователя использовать именованные аргументы, поэтому вы не можете определить функцию с *
в качестве аргумента, если у вас нет следующих аргументов ключевого слова.
См. этот ответ или документации Python 3 для более подробной информации.
Хотя исходный ответ полностью отвечает на вопрос, просто добавляя немного связанной информации. Поведение для одиночной звездочки происходит от PEP-3102
. Цитирование связанного раздела:
The second syntactical change is to allow the argument name to
be omitted for a varargs argument. The meaning of this is to
allow for keyword-only arguments for functions that would not
otherwise take a varargs argument:
def compare(a, b, *, key=None):
...
В простом английском языке это означает, что для передачи значения для ключа вам необходимо явно передать его как key="value"
.
*
состоит в том, чтобы сожрать оставшиеся позиционные аргументы, но это не так. Передача дополнительных позиционных аргументов, чем ожидает функция, дает ошибку такого рода: foo() takes exactly 1 positional argument (2 given)
– Ajay M
27 May 2018 в 01:49
*args
, должны встречаться перед голым*
. – BallpointBen 9 June 2017 в 19:48