30.Algorithm Gossip: m 元素集合的n 个元素子集

说明

假设有个集合拥有m个元素,任意的从集合中取出n个元素,则这n个元素所形成的可能子集有那些?

解法

假设有5个元素的集点,取出3个元素的可能子集如下:

{1 2 3}{1 2 4 }{1 2 5}{1 3 4}{1 3 5}{1 4 5}{2 3 4}{2 3 5}{2 4 5}{3 4 5}

这些子集已经使用字典顺序排列,如此才可以观察出一些规则: 如果最右一个元素小于m,则如同码表一样的不断加1

如果右边一位已至最大值,则加1的位置往左移
每次加1的位置往左移后,必须重新调整右边的元素为递减顺序
所以关键点就在于哪一个位置必须进行加1的动作,到底是最右一个位置要加1?还是其它的位置?

在实际撰写程式时,可以使用一个变数positon来记录加1的位置,position的初值设定为n-1, 因为我们要使用阵列,而最右边的索引值为最大 的n-1,在position位置的值若小于m就不断加1,如果大于m了,position就减1,也就是往左移一个位置;由于位置左移后,右边的元素会 经过调整,所以我们必须检查最右边的元素是否小于m,如果是,则position调整回n-1,如果不是,则positon维持不变。

代码示例

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h>
#define MAX 20

    int main(void) {
        int set[MAX];
        int m, n, position; int i;

        printf("输入集合个数 m:"); scanf("%d", &m);
        printf("输入取出元素 n:"); scanf("%d", &n);

        for(i = 0; i < n; i++) set[i] = i + 1;

        // 显示第一个集合

        for(i = 0; i < n; i++) printf("%d ", set[i]);
        putchar('\n'); position = n - 1;
        while(1) {
            if(set[n-1] == m) position--;
            else
                position = n - 1;

            set[position]++;

            // 调整右边元素
            for(i = position + 1; i < n; i++) set[i] = set[i-1] + 1;

            for(i = 0; i < n; i++) printf("%d ", set[i]);
            putchar('\n');

            if(set[0] >= m - n + 1) break;
        }

        return 0;
    }