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📜  将集合分成相等总和的K个子集(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:09:39.559000             🧑  作者: Mango

将集合分成相等总和的K个子集

在这个问题中,我们需要将集合分成K个子集,同时每个子集的元素之和应该相等。

这个问题可以通过回溯法和动态规划来解决。

回溯法

回溯法可以通过搜索所有可能的子集方案来解决这个问题。具体地,我们可以对于每个元素两种选择:将其放入一个子集中或者不放入任何子集中。在对每个元素进行选择的同时,我们需要检查当前子集的总和是否已经达到了要求。如果达到了,我们就可以在进行下一层递归的时候跳过这个子集。

以下是一个示例代码:

def can_partition(nums, k):
    target, mod = divmod(sum(nums), k)
    if mod or max(nums) > target:
        return False

    def dfs(used, todo, k, target):
        if k == 1:
            return True
        if todo == target:
            return dfs(used, 0, k - 1, target)
        for i in range(len(nums)):
            if not used[i] and todo + nums[i] <= target:
                used[i] = True
                if dfs(used, todo + nums[i], k, target):
                    return True
                used[i] = False
        return False

    return dfs([False] * len(nums), 0, k, target)
动态规划

动态规划可以通过填充一个二维数组来解决这个问题。具体地,假设数组为 dp[i][j],表示集合中前 i 个元素是否可以划分为 j 个子集。对于每个元素,我们可以选择将其放入一个已有的子集中,或者创建一个新的子集。因此,我们可以根据集合元素的值来更新数组中的值。

以下是一个示例代码:

def can_partition(nums, k):
    target, mod = divmod(sum(nums), k)
    if mod or max(nums) > target:
        return False

    n = len(nums)
    dp = [[False] * (1 << n) for _ in range(k)]
    total = [0] * (1 << n)
    dp[0][0] = True

    for state in range(1 << n):
        for i in range(n):
            if state & (1 << i):
                total[state] = total[state ^ (1 << i)] + nums[i]
                break

    for i in range(1, k):
        for state in range(1, 1 << n):
            if dp[i - 1][state]:
                for j in range(n):
                    if not (state & (1 << j)) and total[state] % target == (total[state | (1 << j)] % target):
                        dp[i][state | (1 << j)] = True

    return dp[k - 1][(1 << n) - 1]

以上是两种解决将集合分成相等总和的K个子集问题的方法。