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javascript - 算法:给一个数字,求有多少种方法相加等于这个数?

比如8,可以有 4加4,2加5加1等,共有多少种方式,并列出所有方式集合

黄舟黄舟2708 天前1395

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  • 我想大声告诉你

    我想大声告诉你2017-06-28 09:27:29

    1. 实数无解

    2. 负数无解

    3. 如果数字的个数一定很简单,两个的话枚举一半即可,多个可以参考下面的算法,修改为固定长度即可

    4. 如果数字的个数不一定,则也不能存在 0;参考一下

    按公式的长度来遍历递归,因为可以剪枝,效率可观

    function count (num) {
      if (!(num > 1)) { return [] }
    
      var equations = []
      var eq = []
      for (let len = 2; len <= num; len += 1) {
        _countByLen(num, eq, 0, len, 0)
      }
      return equations
    
      function _countByLen (num, eq, i, len, sum) {
        if (i === len) {
          if (sum === num) {
            equations.push(eq.join('+'))
          }
          return
        }
    
        for (let n = eq[i - 1] || 1; n < num; n += 1) {
          let newSum = n + sum
          if (newSum > num) { break }
          eq[i] = n
          _countByLen(num, eq, i + 1, len, newSum)
        }
      }
    }
    
    count(5) // ['1+4', '2+3', '1+1+3', '1+2+2', '1+1+1+2', '1+1+1+1+1']
    

    一开始想到的方式,将 1~n 每个的公式结果缓存起来递归,存起来很浪费空间,反复遍历也很慢

    function count (num) {
      if (!(num > 1)) { return [] }
    
      var equations = [,[[1]]]
      _count(num)
      return equations[num].slice(0, -1).map(eq => eq.join('+'))
    
      function _count (num) {
        if (equations[num]) { return equations[num] }
    
        let halfNum = Math.floor(num / 2)
        let eqNum = [] // 即 equations[num]
        for (let n = 1; n <= halfNum; n += 1) {
          _count(num - n).forEach(eq => {
            if (n <= eq[0]) {
              eqNum.push([n].concat(eq))
            }
          })
        }
        eqNum.push([num])
        equations[num] = eqNum
        return eqNum
      }
    }
    
    count(5) // ["1+1+1+1+1", "1+1+1+2", "1+1+3", "1+2+2", "1+4", "2+3"]

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  • 给我你的怀抱

    给我你的怀抱2017-06-28 09:27:29

    如果是实数.. 这题没什么意义

    写个两两相加的

    这里写个递归把.. 我也只懂一点点递归。。

    R

    var color = ''; 
    var wow = (n, i = 0) => {
        if (i > n / 2) return ;
        else {
            console.log(`%c ${n} = ${i} + ${n - i} `, color); 
            wow(n, i + 1); 
        }
    }
    
    

    S

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  • 扔个三星炸死你

    扔个三星炸死你2017-06-28 09:27:29

    无解只是你没有给足条件,正整数是可以做的。用最简单的递归,时间复杂度是接受不了的。用n=100程序直接就崩了
    我用的动态规划,用一个矩阵保存s[i,j]保存对应的结果,这样就不需要每次都重新算出之前的结果。
    其中si,j,i=n,以j开头的组合数量,因为没有0的情况,所以是s[i,0]我放的是s[i,1]+s[i,2]+...+s[i,j]的结果
    例如s[5,1],就是表示n=5,1+1+1+1+1,1+1+1+2,1+1+1+3,1+1+1+4,1+2+2,5种情况,
    其实按照这种方式可以很容易看出s[i,1]=s[i-1,0],故
    s[i,0]=s[i,1]+s[i,2]+...+s[i,j]
    s[i,0]=s[i-1,0]+s[i,2]+...+s[i,j]
    其中我们去掉重复的条件,就只需要计算到s[i,i],
    s[i,0]=s[i-1,0]+...+s[i,i]
    由于s[i,i]=1,所以最后只需要计算出
    s[i,2]+s[i,3]+...+s[i,i-1]的结果
    由于后来的数的组合方式都可以重之前的组合拼接出来,
    同s[i,1] = s[i-1,0],
    s[i,j] = s[i-j,k],其中j > 1, j <= k <= i
    下面是伪代码

    function(s, n) {
        s <= {0,0};
        for(i = 1 to n)
            for (j = 1 to floor(i/2) )
                if(j = 1) 
                    s[i][j] = s[i-1][0]
                else 
                    temp = 0;
                    for(k = j to i)
                        temp += s[i-j][k]
                    s[i][j] = temp
                    
                s[i][0] += s[i][j]
            s[i][j] = 1,
            s[i][0]++
            
        return s
    }
    

    下面是PHP实现的

    function calculate(&$s, $n) {
    
        for( $i = 1; $i <= $n; $i++ ) {
            $s[$i][0] = 0;
            for( $j = 1; $j <= floor($i/2); $j++ ) {
                //以1开头的,等于上一次计算结果
                if( $j == 1 ) {
                    $s[$i][$j] = $s[$i - 1][0];
                } else {
                    $temp = 0;
                    for ($k = $j; $k <= $i; $k++) {
                        if( isset($s[$i - $j][$k]) ) {
                            $temp += $s[$i - $j][$k];
                        }
                    }
                    $s[$i][$j] = $temp;
                }
                $s[$i][0] += $s[$i][$j];
            }
            //对角线,加上自身
            $s[$i][$i] = 1;
            $s[$i][0]++;
        }
    }

    感觉还可以再优化,计算si,j>1的情况可以预先保存之前组合的数量,通过空间换时间。
    希望对你有帮助

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  • 迷茫

    迷茫2017-06-28 09:27:29

    这个东西有一个函数叫 拆分函数P
    我之前做过一个跟这个有关的小算法题 神的90亿名字
    不过我的题目中只需要求出整数拆分的数目,没有涉及具体的组合,在上面那篇拆分函数P中估计有涉及到

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  • 代言

    代言2017-06-28 09:27:29

    这种算法逻辑最好有一定的限定条件,我姑且认为有指定数量的元数字目标数字

    Java版本:

    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);
        }
    }

    C#版本:

    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);
        }
    }

    Ruby版本:

    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 
    
      (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)

    Python版本:

    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  
    
        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)
    
        #输出:
        #sum([3, 8, 4])=15
        #sum([3, 5, 7])=15
        #sum([8, 7])=15
        #sum([5, 10])=15

    如果给定条件是正数的话,把数组换成1~N。这个逻辑同样适用负数。

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  • 天蓬老师

    天蓬老师2017-06-28 09:27:29

    这个算法还是比较简单的
    如果要分解的数为双数 比如 18 那么几乎它的结果会是(18/2+1)种组合 然后第一个数从0开始递增,第二个数从最大值递减即可
    如果为单数 17,那么可以让它加1后再除以2,又变成(18/2)了,然后第一个数从0开始递增,第二个数从最大值递减即可

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