Trovare tutte le possibili combinazioni di numeri per raggiungere una determinata somma


232

Come faresti per testare tutte le possibili combinazioni di aggiunte da un determinato set N di numeri in modo che si sommino a un determinato numero finale?

Un breve esempio:

  • Set di numeri da aggiungere: N = {1,5,22,15,0,...}
  • Risultato desiderato: 12345

@James - Penso che il tuo problema debba essere chiarito. Quali sono le regole? Puoi scegliere solo qualche numero? Quali numeri ci sono nel set? Quali sono i tuoi vincoli?
jmort253,

9
L'articolo di Wikipedia ( en.wikipedia.org/wiki/Subset_sum_problem ) menziona anche che questo problema è una buona introduzione alla classe dei problemi NP-completi.
user57368

1
@ jmort253: Non credo che ci siano vincoli diversi dall'avere un insieme di numeri interi positivi e inferiori al numero indicato come obiettivo. È possibile utilizzare qualsiasi combinazione di numeri. Non sono i compiti, ma il tipo di problema che ti verrà dato da risolvere se ti candidi per alcuni lavori. Di solito riesco a inventare un algoritmo quando necessario, ma non sono sicuro di come visualizzare qualcosa del genere. Deve essere decomposto in qualche modo (ricorsivo?).
James P.

3
@James, hai bisogno delle combinazioni o solo del numero di sottoinsiemi che si sommano alla somma?
via

6
Possiamo usare lo stesso elemento del set originale più di una volta? Ad esempio, se l'input è {1,2,3,5} e il target 10, 5 + 5 = 10 è una soluzione accettabile?
Alampada,

Risposte:


248

Questo problema può essere risolto con una combinazione ricorsiva di tutte le possibili somme che filtrano quelle che raggiungono l'obiettivo. Ecco l'algoritmo in 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

Questo tipo di algoritmi è molto ben spiegato nella seguente lezione di Programmazione astratta di Standford - questo video è molto raccomandabile per capire come funziona la ricorsione per generare permutazioni di soluzioni.

modificare

Quanto sopra come funzione generatore, rendendolo un po 'più utile. Richiede Python 3.3+ a causa di 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)

Ecco la versione Java dello stesso algoritmo:

package tmp;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;

class SumSet {
    static void sum_up_recursive(ArrayList<Integer> numbers, int target, ArrayList<Integer> 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<numbers.size();i++) {
             ArrayList<Integer> remaining = new ArrayList<Integer>();
             int n = numbers.get(i);
             for (int j=i+1; j<numbers.size();j++) remaining.add(numbers.get(j));
             ArrayList<Integer> partial_rec = new ArrayList<Integer>(partial);
             partial_rec.add(n);
             sum_up_recursive(remaining,target,partial_rec);
       }
    }
    static void sum_up(ArrayList<Integer> numbers, int target) {
        sum_up_recursive(numbers,target,new ArrayList<Integer>());
    }
    public static void main(String args[]) {
        Integer[] numbers = {3,9,8,4,5,7,10};
        int target = 15;
        sum_up(new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(numbers)),target);
    }
}

È esattamente la stessa euristica. Il mio Java è un po 'arrugginito ma penso che sia facile da capire.

Conversione C # della soluzione Java: (di @JeremyThompson)

public static void Main(string[] args)
{
    List<int> numbers = new List<int>() { 3, 9, 8, 4, 5, 7, 10 };
    int target = 15;
    sum_up(numbers, target);
}

private static void sum_up(List<int> numbers, int target)
{
    sum_up_recursive(numbers, target, new List<int>());
}

private static void sum_up_recursive(List<int> numbers, int target, List<int> 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<int> remaining = new List<int>();
        int n = numbers[i];
        for (int j = i + 1; j < numbers.Count; j++) remaining.Add(numbers[j]);

        List<int> partial_rec = new List<int>(partial);
        partial_rec.Add(n);
        sum_up_recursive(remaining, target, partial_rec);
    }
}

Soluzione di rubini: (di @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)

Modifica: discussione sulla complessità

Come altri citano questo è un problema NP-difficile . Può essere risolto in tempo esponenziale O (2 ^ n), ad esempio per n = 10 ci saranno 1024 possibili soluzioni. Se gli obiettivi che stai tentando di raggiungere sono in una gamma bassa, questo algoritmo funziona. Quindi per esempio:

subset_sum([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10],100000) genera 1024 filiali perché l'obiettivo non riesce mai a filtrare possibili soluzioni.

D'altra parte subset_sum([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10],10)genera solo 175 rami, perché l'obiettivo da raggiungere 10riesce a filtrare molte combinazioni.

Se Ne Targetsono grandi numeri, si dovrebbe passare a una versione approssimativa della soluzione.


1
Ottimizzazione Java: ArrayList <Integer> partial_rec = new ArrayList <Integer> (parziale); partial_rec.add (n); questo fa una copia di parziale. e quindi aggiunge O (N). Un modo migliore è semplicemente "partial.add (n)" fare la ricorsione e poi "partial.remove (partial.size -1). Ricerco il tuo codice per essere sicuro. Funziona bene
Christian Bongiorno,

4
Questa soluzione non funziona in tutti i casi. Considera [1, 2, 0, 6, -3, 3], 3- [1,2], [0,3], [3][6, -3, 3]
esce

11
Inoltre non funziona per ogni combinazione, ad esempio [1, 2, 5], 5solo output [5], quando [1, 1, 1, 1, 1],[2, 2, 1] e [2, 1, 1, 1]sono soluzioni.
cbrad

3
@cbrad che è a causa di i+1in remaining = numbers[i+1:]. Sembra che l'algoritmo non consenta duplicati.
Leonid Vasilev,

1
@cbrad Per ottenere anche soluzioni che includono duplicati come [1, 1, 3]dare un'occhiata a stackoverflow.com/a/34971783/3684296 (Python)
Mesa

36

La soluzione di questo problema è stata data un milione di volte su Internet. Il problema si chiama problema di cambio moneta . Puoi trovare soluzioni su http://rosettacode.org/wiki/Count_the_coins e modello matematico su http://jaqm.ro/issues/volume-5,issue-2/pdfs/patterson_harmel.pdf (o cambio monete Google problema ).

A proposito, la soluzione Scala di Tsagadai è interessante. Questo esempio produce 1 o 0. Come effetto collaterale, elenca sulla console tutte le possibili soluzioni. Visualizza la soluzione, ma non riesce a renderla utilizzabile in alcun modo.

Per essere il più utile possibile, il codice dovrebbe restituire List[List[Int]]a per consentire di ottenere il numero di soluzione (lunghezza dell'elenco di elenchi), la soluzione "migliore" (l'elenco più breve) o tutte le possibili soluzioni.

Ecco un esempio È molto inefficiente, ma è facile da capire.

object Sum extends App {

  def sumCombinations(total: Int, numbers: List[Int]): List[List[Int]] = {

    def add(x: (Int, List[List[Int]]), y: (Int, List[List[Int]])): (Int, List[List[Int]]) = {
      (x._1 + y._1, x._2 ::: y._2)
    }

    def sumCombinations(resultAcc: List[List[Int]], sumAcc: List[Int], total: Int, numbers: List[Int]): (Int, List[List[Int]]) = {
      if (numbers.isEmpty || total < 0) {
        (0, resultAcc)
      } else if (total == 0) {
        (1, sumAcc :: resultAcc)
      } else {
        add(sumCombinations(resultAcc, sumAcc, total, numbers.tail), sumCombinations(resultAcc, numbers.head :: sumAcc, total - numbers.head, numbers))
      }
    }

    sumCombinations(Nil, Nil, total, numbers.sortWith(_ > _))._2
  }

  println(sumCombinations(15, List(1, 2, 5, 10)) mkString "\n")
}

Quando eseguito, visualizza:

List(1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1)
List(1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2)
List(1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2)
List(1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2)
List(1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2)
List(1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2)
List(1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2)
List(1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2)
List(1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 5)
List(1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 5)
List(1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 5)
List(1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 5)
List(1, 1, 2, 2, 2, 2, 5)
List(2, 2, 2, 2, 2, 5)
List(1, 1, 1, 1, 1, 5, 5)
List(1, 1, 1, 2, 5, 5)
List(1, 2, 2, 5, 5)
List(5, 5, 5)
List(1, 1, 1, 1, 1, 10)
List(1, 1, 1, 2, 10)
List(1, 2, 2, 10)
List(5, 10)

La sumCombinations()funzione può essere utilizzata da sola e il risultato può essere ulteriormente analizzato per visualizzare la soluzione "migliore" (l'elenco più breve) o il numero di soluzioni (il numero di elenchi).

Si noti che anche in questo modo, i requisiti potrebbero non essere pienamente soddisfatti. Potrebbe accadere che l'ordine di ciascun elenco nella soluzione sia significativo. In tal caso, ogni elenco dovrebbe essere duplicato tante volte quante sono le combinazioni dei suoi elementi. Oppure potremmo essere interessati solo alle combinazioni diverse.

Ad esempio, potremmo considerare che List(5, 10)dovrebbero dare due combinazioni: List(5, 10)e List(10, 5). PerList(5, 5, 5) potrebbe dare tre combinazioni o una sola, a seconda delle esigenze. Per gli interi, le tre permutazioni sono equivalenti, ma se abbiamo a che fare con le monete, come nel "problema del cambio di monete", non lo sono.

Inoltre, nei requisiti non è indicata la questione se ciascun numero (o moneta) possa essere utilizzato solo una o più volte. Potremmo (e dovremmo!) Generalizzare il problema in un elenco di elenchi di occorrenze di ciascun numero. Ciò si traduce nella vita reale in "quali sono i modi possibili per guadagnare una certa quantità di denaro con un insieme di monete (e non un insieme di valori di moneta)". Il problema originale è solo un caso particolare di questo, in cui abbiamo tutte le occorrenze di ogni moneta necessarie per fare l'importo totale con ogni singolo valore di moneta.


14
Questo problema non è esattamente uguale al problema di cambio moneta. OP richiede tutte le combinazioni, non solo il minimo. E, presumibilmente, i numeri interi nell'insieme possono essere negativi. Pertanto, alcune ottimizzazioni del problema di cambio moneta non sono possibili con questo problema.
ThomasMcLeod,

5
e anche questo problema consente la ripetizione degli oggetti, non sono sicuro che OP lo abbia voluto, ma più un problema con lo zaino
caub

34

In Haskell :

filter ((==) 12345 . sum) $ subsequences [1,5,22,15,0,..]

E J :

(]#~12345=+/@>)(]<@#~[:#:@i.2^#)1 5 22 15 0 ...

Come puoi notare, entrambi adottano lo stesso approccio e dividono il problema in due parti: generare ciascun membro del gruppo di potenza e controllare la somma di ciascun membro sul target.

Esistono altre soluzioni, ma questa è la più semplice.

Hai bisogno di aiuto con uno dei due o per trovare un approccio diverso?


3
Wow, questo è un codice piuttosto conciso. Sto bene con la tua risposta. Penso di dover solo leggere un po 'gli algoritmi in generale. Darò un'occhiata alla sintassi delle due lingue mentre hai suscitato la mia curiosità.
James P.

Ho appena installato Haskell per provarlo, sicuramente non puoi semplicemente incollarlo e farlo eseguire, not in scope: 'subsequences'qualche puntatore?
Hart CO,

4
@HartCO un po 'in ritardo alla festa, maimport Data.List
Jir

28

Una versione Javascript:

function subsetSum(numbers, target, partial) {
  var s, n, remaining;

  partial = partial || [];

  // sum partial
  s = partial.reduce(function (a, b) {
    return a + b;
  }, 0);

  // check if the partial sum is equals to target
  if (s === target) {
    console.log("%s=%s", partial.join("+"), target)
  }

  if (s >= target) {
    return;  // if we reach the number why bother to continue
  }

  for (var i = 0; i < numbers.length; i++) {
    n = numbers[i];
    remaining = numbers.slice(i + 1);
    subsetSum(remaining, target, partial.concat([n]));
  }
}

subsetSum([3,9,8,4,5,7,10],15);

// output:
// 3+8+4=15
// 3+5+7=15
// 8+7=15
// 5+10=15


Il codice ha un errore nella sezione, remaining = numbers.slice(); remaining.slice(i + 1);altrimenti dovrebbe numbers.slice(i + 1);cambiare l'array di numeri
Emeeus

@Emeeus, non penso sia vero. slicerestituisce una copia (superficiale), non modifica l' numbersarray.
Dario Seidl,

@DarioSeidl sì, slice restituisce una copia, non modifica l'array, questo è il punto, ecco perché se non lo assegni in una variabile non lo cambi. In questo caso, a quanto ho capito, dobbiamo passare una versione modificata, non l'originale. Vedi questo jsfiddle.net/che06t3w/1
Emeeus

1
@Redu ... ad esempio, un modo semplice per farlo è che, possiamo leggermente modificare l'algoritmo e utilizzare una funzione interna: jsbin.com/lecokaw/edit?js,console
rbarilani

1
Il codice fornito non ottiene necessariamente tutte le combinazioni. Ad esempio, mettendo [1,2], 3 restituirà solo 1 + 2 = 3 non 1 + 1 + 1 o 2 + 1
JuicY_Burrito

12

Versione C ++ dello stesso algoritmo

#include <iostream>
#include <list>
void subset_sum_recursive(std::list<int> numbers, int target, std::list<int> partial)
{
        int s = 0;
        for (std::list<int>::const_iterator cit = partial.begin(); cit != partial.end(); cit++)
        {
            s += *cit;
        }
        if(s == target)
        {
                std::cout << "sum([";

                for (std::list<int>::const_iterator cit = partial.begin(); cit != partial.end(); cit++)
                {
                    std::cout << *cit << ",";
                }
                std::cout << "])=" << target << std::endl;
        }
        if(s >= target)
            return;
        int n;
        for (std::list<int>::const_iterator ai = numbers.begin(); ai != numbers.end(); ai++)
        {
            n = *ai;
            std::list<int> remaining;
            for(std::list<int>::const_iterator aj = ai; aj != numbers.end(); aj++)
            {
                if(aj == ai)continue;
                remaining.push_back(*aj);
            }
            std::list<int> partial_rec=partial;
            partial_rec.push_back(n);
            subset_sum_recursive(remaining,target,partial_rec);

        }
}

void subset_sum(std::list<int> numbers,int target)
{
    subset_sum_recursive(numbers,target,std::list<int>());
}
int main()
{
    std::list<int> a;
    a.push_back (3); a.push_back (9); a.push_back (8);
    a.push_back (4);
    a.push_back (5);
    a.push_back (7);
    a.push_back (10);
    int n = 15;
    //std::cin >> n;
    subset_sum(a, n);
    return 0;
}

11

Versione C # della risposta del codice @msalvadores

void Main()
{
    int[] numbers = {3,9,8,4,5,7,10};
    int target = 15;
    sum_up(new List<int>(numbers.ToList()),target);
}

static void sum_up_recursive(List<int> numbers, int target, List<int> part)
{
   int s = 0;
   foreach (int x in part)
   {
       s += x;
   }
   if (s == target)
   {
        Console.WriteLine("sum(" + string.Join(",", part.Select(n => n.ToString()).ToArray()) + ")=" + target);
   }
   if (s >= target)
   {
        return;
   }
   for (int i = 0;i < numbers.Count;i++)
   {
         var remaining = new List<int>();
         int n = numbers[i];
         for (int j = i + 1; j < numbers.Count;j++)
         {
             remaining.Add(numbers[j]);
         }
         var part_rec = new List<int>(part);
         part_rec.Add(n);
         sum_up_recursive(remaining,target,part_rec);
   }
}
static void sum_up(List<int> numbers, int target)
{
    sum_up_recursive(numbers,target,new List<int>());
}

4

Ho pensato di usare una risposta da questa domanda ma non ci sono riuscito, quindi ecco la mia risposta. Sta usando una versione modificata di una risposta in Struttura e interpretazione dei programmi per computer . Penso che questa sia una soluzione ricorsiva migliore e dovrebbe piacere di più ai puristi.

La mia risposta è alla Scala (e mi scuso se la mia Scala fa schifo, ho appena iniziato a impararla). Il follia di findSumCombinations è quella di ordinare e rendere unico l'elenco originale per la ricorsione per prevenire i duplicati.

def findSumCombinations(target: Int, numbers: List[Int]): Int = {
  cc(target, numbers.distinct.sortWith(_ < _), List())
}

def cc(target: Int, numbers: List[Int], solution: List[Int]): Int = {
  if (target == 0) {println(solution); 1 }
  else if (target < 0 || numbers.length == 0) 0
  else 
    cc(target, numbers.tail, solution) 
    + cc(target - numbers.head, numbers, numbers.head :: solution)
}

Per usarlo:

 > findSumCombinations(12345, List(1,5,22,15,0,..))
 * Prints a whole heap of lists that will sum to the target *

4
Thank you.. ephemient

ho convertito sopra la logica da Python a PHP ..

<?php
$data = array(array(2,3,5,10,15),array(4,6,23,15,12),array(23,34,12,1,5));
$maxsum = 25;

print_r(bestsum($data,$maxsum));  //function call

function bestsum($data,$maxsum)
{
$res = array_fill(0, $maxsum + 1, '0');
$res[0] = array();              //base case
foreach($data as $group)
{
 $new_res = $res;               //copy res

  foreach($group as $ele)
  {
    for($i=0;$i<($maxsum-$ele+1);$i++)
    {   
        if($res[$i] != 0)
        {
            $ele_index = $i+$ele;
            $new_res[$ele_index] = $res[$i];
            $new_res[$ele_index][] = $ele;
        }
    }
  }

  $res = $new_res;
}

 for($i=$maxsum;$i>0;$i--)
  {
    if($res[$i]!=0)
    {
        return $res[$i];
        break;
    }
  }
return array();
}
?>

4

Un'altra soluzione Python sarebbe quella di utilizzare il itertools.combinationsmodulo come segue:

#!/usr/local/bin/python

from itertools import combinations

def find_sum_in_list(numbers, target):
    results = []
    for x in range(len(numbers)):
        results.extend(
            [   
                combo for combo in combinations(numbers ,x)  
                    if sum(combo) == target
            ]   
        )   

    print results

if __name__ == "__main__":
    find_sum_in_list([3,9,8,4,5,7,10], 15)

Produzione: [(8, 7), (5, 10), (3, 8, 4), (3, 5, 7)]


non funziona ad esempio: find_sum_in_list (range (0,8), 4). Trovato: [(4,), (0, 4), (1, 3), (0, 1, 3)]. Ma (2, 2) è anche un'opzione!
Andre Araujo,

@AndreAraujo: non ha senso usare 0, ma se usi (1,8) allora itertools.combinations_with_replacement funziona e genera anche 2,2.
Rubenisme,

@Rubenisme Sì, amico! Il problema era la sostituzione! Grazie! ;-)
Andre Araujo,

4

Ecco una soluzione in R

subset_sum = function(numbers,target,partial=0){
  if(any(is.na(partial))) return()
  s = sum(partial)
  if(s == target) print(sprintf("sum(%s)=%s",paste(partial[-1],collapse="+"),target))
  if(s > target) return()
  for( i in seq_along(numbers)){
    n = numbers[i]
    remaining = numbers[(i+1):length(numbers)]
    subset_sum(remaining,target,c(partial,n))
  }
}

Sto cercando una soluzione in R, ma questa non funziona per me. Ad esempio, subset_sum(numbers = c(1:2), target = 5)restituisce "sum(1+2+2)=5". Ma manca la combinazione 1 + 1 + 1 + 1 + 1. Impostando obiettivi su numeri più alti (ad es. 20) mancano ancora più combinazioni.
Federico,

Quello che descrivi non è ciò che la funzione intende restituire. Guarda la risposta accettata. Il fatto che 2 venga ripetuto due volte è un artefatto del modo in cui R genera e mette in serie le serie, non il comportamento previsto.
Mark

subset_sum(1:2, 4)non dovrebbe restituire soluzioni perché non esiste una combinazione di 1 e 2 che aggiunge a 4. Ciò che deve essere aggiunto alla mia funzione è una via di fuga se iè maggiore della lunghezza dinumbers
Marco

3

Ecco una versione Java che si adatta bene per N piccola e somma target molto grande, quando la complessità O(t*N)(la soluzione dinamica) è maggiore dell'algoritmo esponenziale. La mia versione usa un incontro nel mezzo dell'attacco, insieme a un po 'di spostamento per ridurre la complessità dall'ingenuo classico O(n*2^n)a O(2^(n/2)).

Se si desidera utilizzarlo per insiemi con un numero di elementi compreso tra 32 e 64, è necessario modificare il valore intche rappresenta il sottoinsieme corrente nella funzione di passaggio in una longsebbene le prestazioni ovviamente diminuiranno drasticamente all'aumentare della dimensione del set. Se si desidera utilizzarlo per un set con un numero dispari di elementi, è necessario aggiungere uno 0 al set per renderlo pari.

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class SubsetSumMiddleAttack {
    static final int target = 100000000;
    static final int[] set = new int[]{ ... };

    static List<Subset> evens = new ArrayList<>();
    static List<Subset> odds = new ArrayList<>();

    static int[][] split(int[] superSet) {
        int[][] ret = new int[2][superSet.length / 2]; 

        for (int i = 0; i < superSet.length; i++) ret[i % 2][i / 2] = superSet[i];

        return ret;
    }

    static void step(int[] superSet, List<Subset> accumulator, int subset, int sum, int counter) {
        accumulator.add(new Subset(subset, sum));
        if (counter != superSet.length) {
            step(superSet, accumulator, subset + (1 << counter), sum + superSet[counter], counter + 1);
            step(superSet, accumulator, subset, sum, counter + 1);
        }
    }

    static void printSubset(Subset e, Subset o) {
        String ret = "";
        for (int i = 0; i < 32; i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                if ((1 & (e.subset >> (i / 2))) == 1) ret += " + " + set[i];
            }
            else {
                if ((1 & (o.subset >> (i / 2))) == 1) ret += " + " + set[i];
            }
        }
        if (ret.startsWith(" ")) ret = ret.substring(3) + " = " + (e.sum + o.sum);
        System.out.println(ret);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[][] superSets = split(set);

        step(superSets[0], evens, 0,0,0);
        step(superSets[1], odds, 0,0,0);

        for (Subset e : evens) {
            for (Subset o : odds) {
                if (e.sum + o.sum == target) printSubset(e, o);
            }
        }
    }
}

class Subset {
    int subset;
    int sum;

    Subset(int subset, int sum) {
        this.subset = subset;
        this.sum = sum;
    }
}

3

Questo è simile a un problema di cambio moneta

public class CoinCount 
{   
public static void main(String[] args)
{
    int[] coins={1,4,6,2,3,5};
    int count=0;

    for (int i=0;i<coins.length;i++)
    {
        count=count+Count(9,coins,i,0);
    }
    System.out.println(count);
}

public static int Count(int Sum,int[] coins,int index,int curSum)
{
    int count=0;

    if (index>=coins.length)
        return 0;

    int sumNow=curSum+coins[index];
    if (sumNow>Sum)
        return 0;
    if (sumNow==Sum)
        return 1;

    for (int i= index+1;i<coins.length;i++)
        count+=Count(Sum,coins,i,sumNow);

    return count;       
}
}

2

Algoritmo molto efficiente usando tabelle che ho scritto in c ++ un paio di anni fa.

Se si imposta PRINT 1, verranno stampate tutte le combinazioni (ma non verrà utilizzato il metodo efficiente).

È così efficiente che calcola più di 10 ^ 14 combinazioni in meno di 10ms.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//#include "CTime.h"

#define SUM 300
#define MAXNUMsSIZE 30

#define PRINT 0


long long CountAddToSum(int,int[],int,const int[],int);
void printr(const int[], int);
long long table1[SUM][MAXNUMsSIZE];

int main()
{
    int Nums[]={3,4,5,6,7,9,13,11,12,13,22,35,17,14,18,23,33,54};
    int sum=SUM;
    int size=sizeof(Nums)/sizeof(int);
    int i,j,a[]={0};
    long long N=0;
    //CTime timer1;

    for(i=0;i<SUM;++i) 
        for(j=0;j<MAXNUMsSIZE;++j) 
            table1[i][j]=-1;

    N = CountAddToSum(sum,Nums,size,a,0); //algorithm
    //timer1.Get_Passd();

    //printf("\nN=%lld time=%.1f ms\n", N,timer1.Get_Passd());
    printf("\nN=%lld \n", N);
    getchar();
    return 1;
}

long long CountAddToSum(int s, int arr[],int arrsize, const int r[],int rsize)
{
    static int totalmem=0, maxmem=0;
    int i,*rnew;
    long long result1=0,result2=0;

    if(s<0) return 0;
    if (table1[s][arrsize]>0 && PRINT==0) return table1[s][arrsize];
    if(s==0)
    {
        if(PRINT) printr(r, rsize);
        return 1;
    }
    if(arrsize==0) return 0;

    //else
    rnew=(int*)malloc((rsize+1)*sizeof(int));

    for(i=0;i<rsize;++i) rnew[i]=r[i]; 
    rnew[rsize]=arr[arrsize-1];

    result1 =  CountAddToSum(s,arr,arrsize-1,rnew,rsize);
    result2 =  CountAddToSum(s-arr[arrsize-1],arr,arrsize,rnew,rsize+1);
    table1[s][arrsize]=result1+result2;
    free(rnew);

    return result1+result2;

}

void printr(const int r[], int rsize)
{
    int lastr=r[0],count=0,i;
    for(i=0; i<rsize;++i) 
    {
        if(r[i]==lastr)
            count++;
        else
        {
            printf(" %d*%d ",count,lastr);
            lastr=r[i];
            count=1;
        }
    }
    if(r[i-1]==lastr) printf(" %d*%d ",count,lastr);

    printf("\n");

}

Ciao! Ho bisogno di un codice per fare qualcosa del genere, trovare tutte le possibili somme di insiemi di 6 numeri in un elenco di 60 numeri. Le somme dovrebbero essere comprese nell'intervallo minimo 180, massimo 191. È possibile modificare tale codice? Dove eseguire quel codice sul cloud? Ho provato senza successo a Codenvy
defreturn

2

Excel VBA versione di seguito. Avevo bisogno di implementare questo in VBA (non la mia preferenza, non giudicarmi!), E ho usato le risposte in questa pagina per l'approccio. Sto caricando nel caso in cui anche altri abbiano bisogno di una versione VBA.

Option Explicit

Public Sub SumTarget()
    Dim numbers(0 To 6)  As Long
    Dim target As Long

    target = 15
    numbers(0) = 3: numbers(1) = 9: numbers(2) = 8: numbers(3) = 4: numbers(4) = 5
    numbers(5) = 7: numbers(6) = 10

    Call SumUpTarget(numbers, target)
End Sub

Public Sub SumUpTarget(numbers() As Long, target As Long)
    Dim part() As Long
    Call SumUpRecursive(numbers, target, part)
End Sub

Private Sub SumUpRecursive(numbers() As Long, target As Long, part() As Long)

    Dim s As Long, i As Long, j As Long, num As Long
    Dim remaining() As Long, partRec() As Long
    s = SumArray(part)

    If s = target Then Debug.Print "SUM ( " & ArrayToString(part) & " ) = " & target
    If s >= target Then Exit Sub

    If (Not Not numbers) <> 0 Then
        For i = 0 To UBound(numbers)
            Erase remaining()
            num = numbers(i)
            For j = i + 1 To UBound(numbers)
                AddToArray remaining, numbers(j)
            Next j
            Erase partRec()
            CopyArray partRec, part
            AddToArray partRec, num
            SumUpRecursive remaining, target, partRec
        Next i
    End If

End Sub

Private Function ArrayToString(x() As Long) As String
    Dim n As Long, result As String
    result = "{" & x(n)
    For n = LBound(x) + 1 To UBound(x)
        result = result & "," & x(n)
    Next n
    result = result & "}"
    ArrayToString = result
End Function

Private Function SumArray(x() As Long) As Long
    Dim n As Long
    SumArray = 0
    If (Not Not x) <> 0 Then
        For n = LBound(x) To UBound(x)
            SumArray = SumArray + x(n)
        Next n
    End If
End Function

Private Sub AddToArray(arr() As Long, x As Long)
    If (Not Not arr) <> 0 Then
        ReDim Preserve arr(0 To UBound(arr) + 1)
    Else
        ReDim Preserve arr(0 To 0)
    End If
    arr(UBound(arr)) = x
End Sub

Private Sub CopyArray(destination() As Long, source() As Long)
    Dim n As Long
    If (Not Not source) <> 0 Then
        For n = 0 To UBound(source)
                AddToArray destination, source(n)
        Next n
    End If
End Sub

L'output (scritto nella finestra immediata) dovrebbe essere:

SUM ( {3,8,4} ) = 15
SUM ( {3,5,7} ) = 15
SUM ( {8,7} ) = 15
SUM ( {5,10} ) = 15 

2

Ecco una versione migliore con una migliore formattazione dell'output e funzionalità C ++ 11:

void subset_sum_rec(std::vector<int> & nums, const int & target, std::vector<int> & partialNums) 
{
    int currentSum = std::accumulate(partialNums.begin(), partialNums.end(), 0);
    if (currentSum > target)
        return;
    if (currentSum == target) 
    {
        std::cout << "sum([";
        for (auto it = partialNums.begin(); it != std::prev(partialNums.end()); ++it)
            cout << *it << ",";
        cout << *std::prev(partialNums.end());
        std::cout << "])=" << target << std::endl;
    }
    for (auto it = nums.begin(); it != nums.end(); ++it) 
    {
        std::vector<int> remaining;
        for (auto it2 = std::next(it); it2 != nums.end(); ++it2)
            remaining.push_back(*it2);

        std::vector<int> partial = partialNums;
        partial.push_back(*it);
        subset_sum_rec(remaining, target, partial);
    }
}

2

Versione Java non ricorsiva che continua semplicemente ad aggiungere elementi e ridistribuirli tra i possibili valori. 0vengono ignorati e funzionano per elenchi fissi (ciò che ti viene dato è ciò con cui puoi giocare) o un elenco di numeri ripetibili.

import java.util.*;

public class TestCombinations {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>(Arrays.asList(0, 1, 2, 2, 5, 10, 20));
        LinkedHashSet<Integer> targets = new LinkedHashSet<Integer>() {{
            add(4);
            add(10);
            add(25);
        }};

        System.out.println("## each element can appear as many times as needed");
        for (Integer target: targets) {
            Combinations combinations = new Combinations(numbers, target, true);
            combinations.calculateCombinations();
            for (String solution: combinations.getCombinations()) {
                System.out.println(solution);
            }
        }

        System.out.println("## each element can appear only once");
        for (Integer target: targets) {
            Combinations combinations = new Combinations(numbers, target, false);
            combinations.calculateCombinations();
            for (String solution: combinations.getCombinations()) {
                System.out.println(solution);
            }
        }
    }

    public static class Combinations {
        private boolean allowRepetitions;
        private int[] repetitions;
        private ArrayList<Integer> numbers;
        private Integer target;
        private Integer sum;
        private boolean hasNext;
        private Set<String> combinations;

        /**
         * Constructor.
         *
         * @param numbers Numbers that can be used to calculate the sum.
         * @param target  Target value for sum.
         */
        public Combinations(ArrayList<Integer> numbers, Integer target) {
            this(numbers, target, true);
        }

        /**
         * Constructor.
         *
         * @param numbers Numbers that can be used to calculate the sum.
         * @param target  Target value for sum.
         */
        public Combinations(ArrayList<Integer> numbers, Integer target, boolean allowRepetitions) {
            this.allowRepetitions = allowRepetitions;
            if (this.allowRepetitions) {
                Set<Integer> numbersSet = new HashSet<>(numbers);
                this.numbers = new ArrayList<>(numbersSet);
            } else {
                this.numbers = numbers;
            }
            this.numbers.removeAll(Arrays.asList(0));
            Collections.sort(this.numbers);

            this.target = target;
            this.repetitions = new int[this.numbers.size()];
            this.combinations = new LinkedHashSet<>();

            this.sum = 0;
            if (this.repetitions.length > 0)
                this.hasNext = true;
            else
                this.hasNext = false;
        }

        /**
         * Calculate and return the sum of the current combination.
         *
         * @return The sum.
         */
        private Integer calculateSum() {
            this.sum = 0;
            for (int i = 0; i < repetitions.length; ++i) {
                this.sum += repetitions[i] * numbers.get(i);
            }
            return this.sum;
        }

        /**
         * Redistribute picks when only one of each number is allowed in the sum.
         */
        private void redistribute() {
            for (int i = 1; i < this.repetitions.length; ++i) {
                if (this.repetitions[i - 1] > 1) {
                    this.repetitions[i - 1] = 0;
                    this.repetitions[i] += 1;
                }
            }
            if (this.repetitions[this.repetitions.length - 1] > 1)
                this.repetitions[this.repetitions.length - 1] = 0;
        }

        /**
         * Get the sum of the next combination. When 0 is returned, there's no other combinations to check.
         *
         * @return The sum.
         */
        private Integer next() {
            if (this.hasNext && this.repetitions.length > 0) {
                this.repetitions[0] += 1;
                if (!this.allowRepetitions)
                    this.redistribute();
                this.calculateSum();

                for (int i = 0; i < this.repetitions.length && this.sum != 0; ++i) {
                    if (this.sum > this.target) {
                        this.repetitions[i] = 0;
                        if (i + 1 < this.repetitions.length) {
                            this.repetitions[i + 1] += 1;
                            if (!this.allowRepetitions)
                                this.redistribute();
                        }
                        this.calculateSum();
                    }
                }

                if (this.sum.compareTo(0) == 0)
                    this.hasNext = false;
            }
            return this.sum;
        }

        /**
         * Calculate all combinations whose sum equals target.
         */
        public void calculateCombinations() {
            while (this.hasNext) {
                if (this.next().compareTo(target) == 0)
                    this.combinations.add(this.toString());
            }
        }

        /**
         * Return all combinations whose sum equals target.
         *
         * @return Combinations as a set of strings.
         */
        public Set<String> getCombinations() {
            return this.combinations;
        }

        @Override
        public String toString() {
            StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("" + sum + ": ");
            for (int i = 0; i < repetitions.length; ++i) {
                for (int j = 0; j < repetitions[i]; ++j) {
                    stringBuilder.append(numbers.get(i) + " ");
                }
            }
            return stringBuilder.toString();
        }
    }
}

Input di esempio:

numbers: 0, 1, 2, 2, 5, 10, 20
targets: 4, 10, 25

Uscita campione:

## each element can appear as many times as needed
4: 1 1 1 1 
4: 1 1 2 
4: 2 2 
10: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 
10: 1 1 1 1 1 1 1 1 2 
10: 1 1 1 1 1 1 2 2 
10: 1 1 1 1 2 2 2 
10: 1 1 2 2 2 2 
10: 2 2 2 2 2 
10: 1 1 1 1 1 5 
10: 1 1 1 2 5 
10: 1 2 2 5 
10: 5 5 
10: 10 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 
25: 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 
25: 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 
25: 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 
25: 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 5 
25: 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 5 
25: 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 5 
25: 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 5 
25: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 5 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 5 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 5 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 5 5 
25: 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 5 5 
25: 1 1 1 2 2 2 2 2 2 5 5 
25: 1 2 2 2 2 2 2 2 5 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 5 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 2 5 5 5 
25: 1 1 1 1 1 1 2 2 5 5 5 
25: 1 1 1 1 2 2 2 5 5 5 
25: 1 1 2 2 2 2 5 5 5 
25: 2 2 2 2 2 5 5 5 
25: 1 1 1 1 1 5 5 5 5 
25: 1 1 1 2 5 5 5 5 
25: 1 2 2 5 5 5 5 
25: 5 5 5 5 5 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 10 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 10 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 10 
25: 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 10 
25: 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 10 
25: 1 1 1 2 2 2 2 2 2 10 
25: 1 2 2 2 2 2 2 2 10 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 10 
25: 1 1 1 1 1 1 1 1 2 5 10 
25: 1 1 1 1 1 1 2 2 5 10 
25: 1 1 1 1 2 2 2 5 10 
25: 1 1 2 2 2 2 5 10 
25: 2 2 2 2 2 5 10 
25: 1 1 1 1 1 5 5 10 
25: 1 1 1 2 5 5 10 
25: 1 2 2 5 5 10 
25: 5 5 5 10 
25: 1 1 1 1 1 10 10 
25: 1 1 1 2 10 10 
25: 1 2 2 10 10 
25: 5 10 10 
25: 1 1 1 1 1 20 
25: 1 1 1 2 20 
25: 1 2 2 20 
25: 5 20 
## each element can appear only once
4: 2 2 
10: 1 2 2 5 
10: 10 
25: 1 2 2 20 
25: 5 20

1

Per trovare le combinazioni usando Excel - (è abbastanza facile). (Il tuo computer non deve essere troppo lento)

  1. Vai a questo sito
  2. Vai alla pagina "Somma a destinazione"
  3. Scarica il file Excel "Sum to Target".

    Seguire le indicazioni sulla pagina del sito Web.

spero che questo ti aiuti.


1

Swift 3 conversione della soluzione Java: (di @JeremyThompson)

protocol _IntType { }
extension Int: _IntType {}


extension Array where Element: _IntType {

    func subsets(to: Int) -> [[Element]]? {

        func sum_up_recursive(_ numbers: [Element], _ target: Int, _ partial: [Element], _ solution: inout [[Element]]) {

            var sum: Int = 0
            for x in partial {
                sum += x as! Int
            }

            if sum == target {
                solution.append(partial)
            }

            guard sum < target else {
                return
            }

            for i in stride(from: 0, to: numbers.count, by: 1) {

                var remaining = [Element]()

                for j in stride(from: i + 1, to: numbers.count, by: 1) {
                    remaining.append(numbers[j])
                }

                var partial_rec = [Element](partial)
                partial_rec.append(numbers[i])

                sum_up_recursive(remaining, target, partial_rec, &solution)
            }
        }

        var solutions = [[Element]]()
        sum_up_recursive(self, to, [Element](), &solutions)

        return solutions.count > 0 ? solutions : nil
    }

}

utilizzo:

let numbers = [3, 9, 8, 4, 5, 7, 10]

if let solution = numbers.subsets(to: 15) {
    print(solution) // output: [[3, 8, 4], [3, 5, 7], [8, 7], [5, 10]]
} else {
    print("not possible")
}

1

Questo può essere usato anche per stampare tutte le risposte

public void recur(int[] a, int n, int sum, int[] ans, int ind) {
    if (n < 0 && sum != 0)
        return;
    if (n < 0 && sum == 0) {
        print(ans, ind);
        return;
    }
    if (sum >= a[n]) {
        ans[ind] = a[n];
        recur(a, n - 1, sum - a[n], ans, ind + 1);
    }
    recur(a, n - 1, sum, ans, ind);
}

public void print(int[] a, int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++)
        System.out.print(a[i] + " ");
    System.out.println();
}

La complessità temporale è esponenziale. Ordine di 2 ^ n


1

Stavo facendo qualcosa di simile per un incarico su scala. Ho pensato di pubblicare la mia soluzione qui:

 def countChange(money: Int, coins: List[Int]): Int = {
      def getCount(money: Int, remainingCoins: List[Int]): Int = {
        if(money == 0 ) 1
        else if(money < 0 || remainingCoins.isEmpty) 0
        else
          getCount(money, remainingCoins.tail) +
            getCount(money - remainingCoins.head, remainingCoins)
      }
      if(money == 0 || coins.isEmpty) 0
      else getCount(money, coins)
    }

1

Ho portato il campione C # su Objective-c e non l'ho visto nelle risposte:

//Usage
NSMutableArray* numberList = [[NSMutableArray alloc] init];
NSMutableArray* partial = [[NSMutableArray alloc] init];
int target = 16;
for( int i = 1; i<target; i++ )
{ [numberList addObject:@(i)]; }
[self findSums:numberList target:target part:partial];


//*******************************************************************
// Finds combinations of numbers that add up to target recursively
//*******************************************************************
-(void)findSums:(NSMutableArray*)numbers target:(int)target part:(NSMutableArray*)partial
{
    int s = 0;
    for (NSNumber* x in partial)
    { s += [x intValue]; }

    if (s == target)
    { NSLog(@"Sum[%@]", partial); }

    if (s >= target)
    { return; }

    for (int i = 0;i < [numbers count];i++ )
    {
        int n = [numbers[i] intValue];
        NSMutableArray* remaining = [[NSMutableArray alloc] init];
        for (int j = i + 1; j < [numbers count];j++)
        { [remaining addObject:@([numbers[j] intValue])]; }

        NSMutableArray* partRec = [[NSMutableArray alloc] initWithArray:partial];
        [partRec addObject:@(n)];
        [self findSums:remaining target:target part:partRec];
    }
}

1

La risposta di @ KeithBeller con nomi variabili leggermente modificati e alcuni commenti.

    public static void Main(string[] args)
    {
        List<int> input = new List<int>() { 3, 9, 8, 4, 5, 7, 10 };
        int targetSum = 15;
        SumUp(input, targetSum);
    }

    public static void SumUp(List<int> input, int targetSum)
    {
        SumUpRecursive(input, targetSum, new List<int>());
    }

    private static void SumUpRecursive(List<int> remaining, int targetSum, List<int> listToSum)
    {
        // Sum up partial
        int sum = 0;
        foreach (int x in listToSum)
            sum += x;

        //Check sum matched
        if (sum == targetSum)
            Console.WriteLine("sum(" + string.Join(",", listToSum.ToArray()) + ")=" + targetSum);

        //Check sum passed
        if (sum >= targetSum)
            return;

        //Iterate each input character
        for (int i = 0; i < remaining.Count; i++)
        {
            //Build list of remaining items to iterate
            List<int> newRemaining = new List<int>();
            for (int j = i + 1; j < remaining.Count; j++)
                newRemaining.Add(remaining[j]);

            //Update partial list
            List<int> newListToSum = new List<int>(listToSum);
            int currentItem = remaining[i];
            newListToSum.Add(currentItem);
            SumUpRecursive(newRemaining, targetSum, newListToSum);
        }
    }'

1

Versione PHP , ispirata alla versione C # di Keith Beller.

La versione PHP di bala non ha funzionato per me, perché non avevo bisogno di raggruppare i numeri. Volevo un'implementazione più semplice con un valore target e un pool di numeri. Questa funzione eliminerà anche tutte le voci duplicate.

/**
 * Calculates a subset sum: finds out which combinations of numbers
 * from the numbers array can be added together to come to the target
 * number.
 * 
 * Returns an indexed array with arrays of number combinations.
 * 
 * Example: 
 * 
 * <pre>
 * $matches = subset_sum(array(5,10,7,3,20), 25);
 * </pre>
 * 
 * Returns:
 * 
 * <pre>
 * Array
 * (
 *   [0] => Array
 *   (
 *       [0] => 3
 *       [1] => 5
 *       [2] => 7
 *       [3] => 10
 *   )
 *   [1] => Array
 *   (
 *       [0] => 5
 *       [1] => 20
 *   )
 * )
 * </pre>
 * 
 * @param number[] $numbers
 * @param number $target
 * @param array $part
 * @return array[number[]]
 */
function subset_sum($numbers, $target, $part=null)
{
    // we assume that an empty $part variable means this
    // is the top level call.
    $toplevel = false;
    if($part === null) {
        $toplevel = true;
        $part = array();
    }

    $s = 0;
    foreach($part as $x) 
    {
        $s = $s + $x;
    }

    // we have found a match!
    if($s == $target) 
    {
        sort($part); // ensure the numbers are always sorted
        return array(implode('|', $part));
    }

    // gone too far, break off
    if($s >= $target) 
    {
        return null;
    }

    $matches = array();
    $totalNumbers = count($numbers);

    for($i=0; $i < $totalNumbers; $i++) 
    {
        $remaining = array();
        $n = $numbers[$i];

        for($j = $i+1; $j < $totalNumbers; $j++) 
        {
            $remaining[] = $numbers[$j];
        }

        $part_rec = $part;
        $part_rec[] = $n;

        $result = subset_sum($remaining, $target, $part_rec);
        if($result) 
        {
            $matches = array_merge($matches, $result);
        }
    }

    if(!$toplevel) 
    {
        return $matches;
    }

    // this is the top level function call: we have to
    // prepare the final result value by stripping any
    // duplicate results.
    $matches = array_unique($matches);
    $result = array();
    foreach($matches as $entry) 
    {
        $result[] = explode('|', $entry);
    }

    return $result;
}

1

Consigliato come risposta:

Ecco una soluzione che utilizza i generatori es2015 :

function* subsetSum(numbers, target, partial = [], partialSum = 0) {

  if(partialSum === target) yield partial

  if(partialSum >= target) return

  for(let i = 0; i < numbers.length; i++){
    const remaining = numbers.slice(i + 1)
        , n = numbers[i]

    yield* subsetSum(remaining, target, [...partial, n], partialSum + n)
  }

}

L'uso dei generatori può effettivamente essere molto utile perché ti consente di mettere in pausa l'esecuzione dello script immediatamente dopo aver trovato un sottoinsieme valido. Ciò è in contrasto con le soluzioni senza generatori (cioè carenti di stato) che devono scorrere attraverso ogni singolo sottoinsieme dinumbers


1

Deduce 0 in primo luogo. Zero è un identiy per l'addizione quindi è inutile dalle leggi monoid in questo caso particolare. Anche dedurre anche i numeri negativi se si desidera salire a un numero positivo. Altrimenti avresti anche bisogno di un'operazione di sottrazione.

Quindi ... l'algoritmo più veloce che puoi ottenere per questo particolare lavoro è il seguente dato in JS.

function items2T([n,...ns],t){
    var c = ~~(t/n);
    return ns.length ? Array(c+1).fill()
                                 .reduce((r,_,i) => r.concat(items2T(ns, t-n*i).map(s => Array(i).fill(n).concat(s))),[])
                     : t % n ? []
                             : [Array(c).fill(n)];
};

var data = [3, 9, 8, 4, 5, 7, 10],
    result;

console.time("combos");
result = items2T(data, 15);
console.timeEnd("combos");
console.log(JSON.stringify(result));

Questo è un algoritmo molto veloce ma se si ordina l' dataarray in ordine decrescente sarà ancora più veloce. L'uso .sort()è insignificante poiché l'algoritmo finirà con invocazioni molto meno ricorsive.


Bello. Dimostra che sei un programmatore esperto :)
James P.

1

Versione Perl (della risposta principale):

use strict;

sub subset_sum {
  my ($numbers, $target, $result, $sum) = @_;

  print 'sum('.join(',', @$result).") = $target\n" if $sum == $target;
  return if $sum >= $target;

  subset_sum([@$numbers[$_ + 1 .. $#$numbers]], $target, 
             [@{$result||[]}, $numbers->[$_]], $sum + $numbers->[$_])
    for (0 .. $#$numbers);
}

subset_sum([3,9,8,4,5,7,10,6], 15);

Risultato:

sum(3,8,4) = 15
sum(3,5,7) = 15
sum(9,6) = 15
sum(8,7) = 15
sum(4,5,6) = 15
sum(5,10) = 15

Versione Javascript:

const subsetSum = (numbers, target, partial = [], sum = 0) => {
  if (sum < target)
    numbers.forEach((num, i) =>
      subsetSum(numbers.slice(i + 1), target, partial.concat([num]), sum + num));
  else if (sum == target)
    console.log('sum(%s) = %s', partial.join(), target);
}

subsetSum([3,9,8,4,5,7,10,6], 15);

Javascript one-liner che in realtà restituisce risultati (invece di stamparlo):

const subsetSum=(n,t,p=[],s=0,r=[])=>(s<t?n.forEach((l,i)=>subsetSum(n.slice(i+1),t,[...p,l],s+l,r)):s==t?r.push(p):0,r);

console.log(subsetSum([3,9,8,4,5,7,10,6], 15));

E il mio preferito, one-liner con callback:

const subsetSum=(n,t,cb,p=[],s=0)=>s<t?n.forEach((l,i)=>subsetSum(n.slice(i+1),t,cb,[...p,l],s+l)):s==t?cb(p):0;

subsetSum([3,9,8,4,5,7,10,6], 15, console.log);


0
function solve(n){
    let DP = [];

     DP[0] = DP[1] = DP[2] = 1;
     DP[3] = 2;

    for (let i = 4; i <= n; i++) {
      DP[i] = DP[i-1] + DP[i-3] + DP[i-4];
    }
    return DP[n]
}

console.log(solve(5))

Questa è una soluzione dinamica per JS per dire in quanti modi chiunque può ottenere la somma determinata. Questa può essere la soluzione giusta se pensi alla complessità del tempo e dello spazio.


0
import java.util.*;

public class Main{

     int recursionDepth = 0;
     private int[][] memo;

     public static void main(String []args){
         int[] nums = new int[] {5,2,4,3,1};
         int N = nums.length;
         Main main =  new Main();
         main.memo = new int[N+1][N+1];
         main._findCombo(0, N-1,nums, 8, 0, new LinkedList() );
         System.out.println(main.recursionDepth);
     }


       private void _findCombo(
           int from,
           int to,
           int[] nums,
           int targetSum,
           int currentSum,
           LinkedList<Integer> list){

            if(memo[from][to] != 0) {
                currentSum = currentSum + memo[from][to];
            }

            if(currentSum > targetSum) {
                return;
            }

            if(currentSum ==  targetSum) {
                System.out.println("Found - " +list);
                return;
            }

            recursionDepth++;

           for(int i= from ; i <= to; i++){
               list.add(nums[i]);
               memo[from][i] = currentSum + nums[i];
               _findCombo(i+1, to,nums, targetSum, memo[from][i], list);
                list.removeLast();
           }

     }
}

0

Non mi è piaciuta la soluzione Javascript, ho visto questo perché lo costruisco su myselft usando l'applicazione parziale, le chiusure e la ricorsione:

Ok, ero principalmente preoccupato se l'array di combinazioni potesse soddisfare il target richiesto, ma con questo approccio puoi iniziare a trovare il resto delle combinazioni

Qui basta impostare il target e passare l'array delle combinazioni.

function main() {
    const target = 10
    const getPermutationThatSumT = setTarget(target)
    const permutation = getPermutationThatSumT([1, 4, 2, 5, 6, 7])

    console.log( permutation );
}

l'attuale implementazione che mi è venuta in mente

function setTarget(target) {
    let partial = [];

    return function permute(input) {
        let i, removed;
        for (i = 0; i < input.length; i++) {
            removed = input.splice(i, 1)[0];
            partial.push(removed);

            const sum = partial.reduce((a, b) => a + b)
            if (sum === target) return partial.slice()
            if (sum < target) permute(input)

            input.splice(i, 0, removed);
            partial.pop();
        }
        return null
    };
}
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