我一直在試圖開發一種算法,它將採用輸入數組並返回一個數組,使得包含在其中的整數是總和最小的整數的組合超過規定值(限於組合尺寸k)。例如,如果我有數組[1,4,5,10,17,34],並且我指定了最小和爲31,則該函數將返回[1,4,10,17]。或者,如果我想將它限制爲最大數組大小爲2,那麼它會返回[34]。找到大於指定值的整數組合的算法
有沒有高效方法做到這一點?任何幫助,將不勝感激!
我一直在試圖開發一種算法,它將採用輸入數組並返回一個數組,使得包含在其中的整數是總和最小的整數的組合超過規定值(限於組合尺寸k)。例如,如果我有數組[1,4,5,10,17,34],並且我指定了最小和爲31,則該函數將返回[1,4,10,17]。或者,如果我想將它限制爲最大數組大小爲2,那麼它會返回[34]。找到大於指定值的整數組合的算法
有沒有高效方法做到這一點?任何幫助,將不勝感激!
這樣的事情?它返回值,但可以很容易地調整以返回序列。
算法:假定排序輸入,測試比分鐘的最小總和的k長度的組合,第一個數組元素大於MIN後停止。
JavaScript的:
var roses = [1,4,5,10,17,34]
function f(index,current,k,best,min,K)
{
if (roses.length == index)
return best
for (var i = index; i < roses.length; i++)
{
var candidate = current + roses[i]
if (candidate == min + 1)
return candidate
if (candidate > min)
best = best < 0 ? candidate : Math.min(best,candidate)
if (roses[i] > min)
break
if (k + 1 < K)
{
var nextCandidate = f(i + 1,candidate,k + 1,best,min,K)
if (nextCandidate > min)
best = best < 0 ? nextCandidate : Math.min(best,nextCandidate)
if (best == min + 1)
return best
}
}
return best
}
輸出:
console.log(f(0,0,0,-1,31,3))
32
console.log(f(0,0,0,-1,31,2))
34
這更是一個混合溶液中,用動態規劃和回溯。我們可以單獨使用反向跟蹤來解決這個問題,但是我們必須做詳盡的搜索(2^N)才能找到解決方案。 DP部分優化後臺追蹤中的搜索空間。
import sys
from collections import OrderedDict
MinimumSum = 31
MaxArraySize = 4
InputData = sorted([1,4,5,10,17,34])
# Input part is over
Target = MinimumSum + 1
Previous, Current = OrderedDict({0:0}), OrderedDict({0:0})
for Number in InputData:
for CurrentNumber, Count in Previous.items():
if Number + CurrentNumber in Current:
Current[Number + CurrentNumber] = min(Current[Number + CurrentNumber], Count + 1)
else:
Current[Number + CurrentNumber] = Count + 1
Previous = Current.copy()
FoundSolution = False
for Number, Count in Previous.items():
if (Number >= Target and Count < MaxArraySize):
MaxArraySize = Count
Target = Number
FoundSolution = True
break
if not FoundSolution:
print "Not possible"
sys.exit(0)
else:
print Target, MaxArraySize
FoundSolution = False
Solution = []
def Backtrack(CurrentIndex, Sum, MaxArraySizeUsed):
global FoundSolution
if (MaxArraySizeUsed <= MaxArraySize and Sum == Target):
FoundSolution = True
return
if (CurrentIndex == len(InputData) or MaxArraySizeUsed > MaxArraySize or Sum > Target):
return
for i in range(CurrentIndex, len(InputData)):
Backtrack(i + 1, Sum, MaxArraySizeUsed)
if (FoundSolution): return
Backtrack(i + 1, Sum + InputData[i], MaxArraySizeUsed + 1)
if (FoundSolution):
Solution.append(InputData[i])
return
Backtrack(0, 0, 0)
print sorted(Solution)
注:按在的問題,最小總和和最大數組大小由你給出的實施例是嚴格大於分別指定,值較大和較小。
對於此輸入
MinimumSum = 31
MaxArraySize = 4
InputData = sorted([1,4,5,10,17,34])
輸出是
[5, 10, 17]
其中爲,爲了本輸入
MinimumSum = 31
MaxArraySize = 3
InputData = sorted([1,4,5,10,17,34])
輸出是
[34]
說明
Target = MinimumSum + 1
Previous, Current = OrderedDict({0:0}), OrderedDict({0:0})
for Number in InputData:
for CurrentNumber, Count in Previous.items():
if Number + CurrentNumber in Current:
Current[Number + CurrentNumber] = min(Current[Number + CurrentNumber], Count + 1)
else:
Current[Number + CurrentNumber] = Count + 1
Previous = Current.copy()
程序的這一部分發現從輸入數據,以使數之和爲1至最大可能數目所需數量的最小數目(這是所有的總和輸入數據)。它是一種動態編程解決方案,爲揹包問題。你可以在互聯網上閱讀。
FoundSolution = False
for Number, Count in Previous.items():
if (Number >= Target and Count < MaxArraySize):
MaxArraySize = Count
Target = Number
FoundSolution = True
break
if not FoundSolution:
print "Not possible"
sys.exit(0)
else:
print Target, MaxArraySize
程序的這一部分,認定其匹配MaxArraySize
標準Target
值。
def Backtrack(CurrentIndex, Sum, MaxArraySizeUsed):
global FoundSolution
if (MaxArraySizeUsed <= MaxArraySize and Sum == Target):
FoundSolution = True
return
if (CurrentIndex == len(InputData) or MaxArraySizeUsed > MaxArraySize or Sum > Target):
return
for i in range(CurrentIndex, len(InputData)):
Backtrack(i + 1, Sum, MaxArraySizeUsed)
if (FoundSolution): return
Backtrack(i + 1, Sum + InputData[i], MaxArraySizeUsed + 1)
if (FoundSolution):
Solution.append(InputData[i])
return
Backtrack(0, 0, 0)
既然我們知道解決方案存在,我們希望重新創建解決方案。我們在這裏使用回溯技術。你也可以在互聯網上很容易地找到很多有關這方面的優秀教程。
當我輸入'MinimumSum = 90,MaxArraySize = 4,InputData = sorted( [1,4,5,31,32,34])'。你認爲結果應該是什麼? (我自己的代碼輸出97) –
很酷。試試這個:'MinimumSum = 90000000,MaxArraySize = 4,InputData = sorted([1,4,5,31000000,32000000,34000000])'我的老IBM Thinkpad使用PyPy,一個快速的python編譯器大約需要17秒。如果我們添加了另一個零? (我的代碼輸出是即時的) –
@groovy好的。更新瞭解決方案。我希望你能理解爲什麼在這裏需要DP,而不僅僅是回溯。並感謝:)當你繼續推動,我嘗試即興創作節目。 – thefourtheye
如果你想限制數組大小爲5和37的總和如果列表是[1,4,5,10,17,37]',你想要它返回'[37]'還是' [1,4,5,10,17]'? – lurker
這看起來像http://en.wikipedia.org/wiki/Knapsack_problem上的變化 –
@mbratch:它會返回37. – crough