数组中和为s的所有数字序列(LeetCode-39)

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1、题目描述

    输出一个数组和一个目标值,数组中不包含重复元素,找出数组中所有的元素序列,这些元素的和为目标值,元素序列可重复。比如说输入数组:[2,3,5],输入目标值:8,那么输出为:[  [2,2,2,2],  [2,3,3],  [3,5] ]

2、解题思路

    这个题目有点复杂,即使用暴力解也不一定马上想到思路。由于序列中的元素可以重复使用,给这道题目增加了难度。一种可行的解法是采用递归的思想来求解。在主函数中,以输入数组的每个元素为起点,循环调用递归函数,直到遍历到输入数组结束。在递归函数中,需要使用一个数组来保存已经使用到的元素,并且传入需要判断的下一个元素和本次递归的目标值。在递归函数中判断目标值减去该元素的大小:

  • 如果目标值等于当前元素值,那么则找到一种组合方式,将这个元素压入数组中,并将数组作为一种可行的结果。
  • 如果目标值小于当前元素值,那么不考虑当前元素,直接返回;
  • 如果目标值大于当前元素值,那么更新目标值,把当前元素值压入数据中,使用一个循环调用递归函数,起始元素为当前元素,终止元素为输入数组的最后一个元素。循环完成之后,弹出数组的最后一个元素,返回上一层递归。

代码如下:

void find(vector<int> &input, vector<vector<int>> &output, vector<int> &elem, int index, int target) {
	elem.push_back(input[index]);
	if (target - input[index] == 0)     //目标值等于当前值,找到一个可行的组合
	{
		output.push_back(elem);
		elem.pop_back();
		return;
	}
	if (target - input[index] < 0)	{  //目标值小于当前值,直接返回
		elem.pop_back();
		return;
	} 
	if (target - input[index] > 0)      //目标值大于当前值,更新目标值,接着进行递归
	{
		target = target - input[index];
		for (int j = index; j < input.size(); j++) {	
			if (target >= input[j]) {
				find(input, output, elem, j, target);
			}
		}
		elem.pop_back();
	}
}

vector<vector<int>> combinationSum(vector<int>& candidates, int target) {
	vector<vector<int>> output;
	vector<int> elem;
	for (int i = 0; i<candidates.size(); i++) {
		find(candidates, output, elem, i, target);
	}
	return output;
}

3、题目拓展

    如果要求序列中元素不能重复,那需要怎么解决呢?只需要对上述代码进行修改即可,代码如下:

void find(vector<int> &input, vector<vector<int>> &output, vector<int> &elem, int index, int target) {
	elem.push_back(input[index]);
	if (target - input[index] == 0)     //目标值等于当前值,找到一个可行的组合
	{
		output.push_back(elem);
		elem.pop_back();
		return;
	}
	if (target - input[index] < 0)	{  //目标值小于当前值,直接返回
		elem.pop_back();
		return;
	} 
	if (target - input[index] > 0)      //目标值大于当前值,更新目标值,接着进行递归
	{
		target = target - input[index];
		for (int j = index + 1; j < input.size(); j++) {	//在这里修改,把index改为index + 1
			if (target >= input[j]) {
				find(input, output, elem, j, target);
			}
		}
		elem.pop_back();
	}
}

vector<vector<int>> combinationSum(vector<int>& candidates, int target) {
	vector<vector<int>> output;
	vector<int> elem;
	for (int i = 0; i<candidates.size(); i++) {
		find(candidates, output, elem, i, target);
	}
	return output;
}

    只需要将第三种情况下,循环调用递归函数的起始值改为下一个元素开始遍历即可,其它地方不用修改。

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