📅  最后修改于: 2023-12-03 14:53:55.599000             🧑  作者: Mango
在进行某些算法问题时,我们可能需要将一个集合划分为两个子集,使两个子集的总和差异最小。这种问题在动态规划、背包问题、贪心算法等问题中都非常常见。
例如,我们有一个集合 {1, 3, 4, 5, 2, 2},如何将它划分为两个子集,以使两个子集的总和差异最小?
动态规划是解决很多优化问题的有力工具,本问题也可以用动态规划来解决。
设 $dp[i][j]$ 表示将前 $i$ 个数字划分为两个子集,使它们的总和的差的绝对值最小是 $j$。因为每个数字只能被放入其中一个子集,所以我们可以根据以下两种情况转移状态:
最终答案就是 $dp[n][0]$。
代码如下:
def minimum_subset_diff(nums):
n = len(nums)
diff = sum(nums)
dp = [[False for _ in range(diff+1)] for _ in range(n+1)]
dp[0][0] = True
for i in range(1, n+1):
for j in range(diff+1):
dp[i][j] = dp[i-1][j]
if j >= nums[i-1]:
dp[i][j] |= dp[i-1][j-nums[i-1]]
for j in range(diff//2, -1, -1):
if dp[n][j]:
return diff - 2*j
return -1
时间复杂度为 $O(n\sum)$,其中 $\sum$ 表示数组的元素和。
一种比较简单的贪心算法是,先将数组进行排序,然后从大到小依次选择每个数字放入第一个子集,直到第一个子集的总和大于等于第二个子集的总和。
代码如下:
def minimum_subset_diff(nums):
nums.sort(reverse=True)
s1, s2 = 0, 0
for num in nums:
if s1 <= s2:
s1 += num
else:
s2 += num
return abs(s1 - s2)
时间复杂度为 $O(n\log n)$。