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深度優先搜尋之組合和全排列

深度優先搜尋
俗語:一條路走到黑,走不通回頭

廢話不說,上程式碼!!!

const int n=10,k=3;
int a[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; //第一個數不算

組合問題

  1. 10個數中選擇3個數,可重複
#include <iostream>

using namespace std;

//深度優先搜尋
//10個數中  3個數的組合問題
const int n=5,k=3;   
int a[]={0,1,2,3,4,5};  //第一個數不算
int res[n];
/*
   兩個標誌
   kk代表組合中的第幾個數
   start從哪個位置開始選擇數字
*/
void dfs(int kk,int start) { if(kk>k) { for(int i=1;i<=k;i++) cout<<res[i]<<" "; cout<<endl; return; } for(int i=start;i<=n;i++) { res[kk]=a[i]; dfs(kk+1,1); } } int main() { dfs(1,1); return 0; }

運算結果如下:
這裡寫圖片描述
2、10個數中選擇3個數,不可重複


#include <iostream>

using namespace std;

//深度優先搜尋
//10個數中  3個數的組合問題
const int n=5,k=3;   
int a[]={0,1,2,3,4,5};  //第一個數不算
int res[n];
/*
   兩個標誌
   kk代表組合中的第幾個數
   start從哪個位置開始選擇數字  
   在可重複的情況下,start一直為1
*/
void dfs(int kk,int start)
{
  if(kk>k)
  {
     for(int i=1;i<=k;i++)
         cout
<<res[i]<<" "; cout<<endl; return; } for(int i=start;i<=n;i++) { res[kk]=a[i]; dfs(kk+1,i+1); //只有這一行程式碼與上一個問題程式碼不同 } } int main() { dfs(1,1); return 0; }

運算結果如下:
這裡寫圖片描述
總結:可重複和不可重複的程式碼一致,只是start不通過!!!

排列問題

基本程式:

#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
int visit[11],num[11];
int n;

void dfs(int depth)
{
    if(depth>n)//注意是大於號,不是大於等於,因為在等於的時候num[depth]還沒有賦值
    {
        for(int j=1;j<=n;j++)
            cout<<num[j]<<" ";
        cout<<endl;
    }
    else
    {
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            if(!visit[i])//前提該數沒有被訪問
            {
                visit[i]=1;
                num[depth]=i;
                dfs(depth+1);
                visit[i]=0;//返回原值,為新的排列做準備
            }
        }
    }
}

int main()
{

    while(cin>>n)
    {
        memset(visit,0,sizeof(visit));
        dfs(1);
    }
}

執行結果如下:
這裡寫圖片描述
以下程式都可以在上述程式的基礎上進行改變:
1、可重複的排列問題

從5個數中選擇2個數,全排列,可重複!!!

#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
const int N=5,k=2;
int visit[N+1],num[N+1];
int n;

int a[]={0,1,2,3,4,5};
//a  原始陣列  num 結果陣列
void dfs(int depth)
{
    if(depth>k)//注意是大於號,不是大於等於,因為在等於的時候num[depth]還沒有賦值
    {
        for(int j=1;j<=k;j++)
            cout<<num[j]<<" ";
        cout<<endl;
    }
    else
    {
        for(int i=1;i<=N;i++)
        {
            if(1||!visit[i])//不管之前訪問了沒有!!!
            {
                visit[i]=1;
                num[depth]=a[i];
                dfs(depth+1);
                visit[i]=0;//返回原值,為新的排列做準備
            }
        }
    }
}

int main()
{
   memset(visit,0,sizeof(visit));
   dfs(1);
}

輸出結果如下:
這裡寫圖片描述
2、不可重複的k個數的全排列問題
不可重複的全排列,基本跟上述程式碼一致,修改如下:

從5個數中選擇2個數的不可重複的全排列問題!!!

#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
const int N=5,k=2;
int visit[N+1],num[N+1];
int n;

int a[]={0,1,2,3,4,5};
//a  原始陣列  num 結果陣列
void dfs(int depth)
{
    if(depth>k)//注意是大於號,不是大於等於,因為在等於的時候num[depth]還沒有賦值
    {
        for(int j=1;j<=k;j++)
            cout<<num[j]<<" ";
        cout<<endl;
    }
    else
    {
        for(int i=1;i<=N;i++)
        {
            if(!visit[i])//前提該數沒有被訪問
            {
                visit[i]=1;
                num[depth]=a[i];
                dfs(depth+1);
                visit[i]=0;//返回原值,為新的排列做準備
            }
        }
    }
}

int main()
{
   memset(visit,0,sizeof(visit));
   dfs(1);
}

輸出結果如下:
這裡寫圖片描述