集合A的幂集是由集合A的所有子集所组成的的集合,如:A={1,2,3},则A的幂集P(A)={{1,2,3},{1,2},{1,3},{1},{2,3},{2},{3},{ }},求一个集合的幂集就是求一个集合的所有的子集,方法有穷举法,分治法,回溯等,这里主要介绍一下回溯法。
回溯法是设计递归过程的一种重要的方法,它的求解过实质上是一个先序遍历一棵“状态树”的过程,只是这棵树不是遍历前预先建立的,而是隐含在遍历过程中的。
幂集中的每个元素是一个集合,它或是空集,或含集合A中一个元素,或含集合A中两个元素…… 或等于集合A。反之,从集合A 的每个元素来看,它只有两种状态:它或属幂集的无素集,或不属幂集的元素集。则求幂集p(A)的元素的过程可看成是依次对集合A中元素进行“取”或“舍”的过程,并且可以用一棵二叉树来表示过程中幂集元素的状态变化过程,树中的根结点表示幂集元素的初始状态(空集);叶子结点表示它的终结状态,而第i层的分支结点,则表示已对集合A中前i-1个元素进行了取舍处理的当前状态(左分支表示取,右分支表示舍 )。因此求幂集元素的过程即为先序遍历这棵状态树的过程,具体算法如下:
void Powerset(int i,int n)
{
if(i>n) 输出幂集的一个元素
else{
取第i个元素,PowerSet(i+1,n);
舍第i个元素,PowerSet(i-1,n);
}
具体代码:
#include<iostream> using namespace std; int n,*num1,*num2; int k=0; /* 输入 1 2 3 输出:{{1,2,3,},{1,2,},{1,3,},{1,},{2,3,},{2,},{3,},{}}请按任意键继续. . . */ void GetPowerSet(int i) { if(i>n) { cout<<"{"; for(int j=0;j<k;j++) { cout<<num2[j]<<","; } cout<<"}"; if(k) cout<<","; } else { num2[k]=num1[i]; k++; GetPowerSet(i+1); k--; GetPowerSet(i+1); } } int main() { cout<<"请输入集合中的元素个数"; cin>>n; num1=new int[n+1]; num2=new int[n+1]; cout<<"请输入"<<n<<"个元素"<<endl; for(int i=1;i<=n;i++) { cin>>num1[i]; } cout<<"{"; GetPowerSet(1); cout<<"}"; }