【Leetcode刷题记录】78.子集--使用位掩码法求解

78. 子集

给你一个整数数组 nums ,数组中的元素 互不相同 。返回该数组所有可能的子集(幂集)。

解集不能 包含重复的子集。你可以按任意顺序返回解集。

使用位掩码法求解

对于一个长度为n的集合,它的子集数为 O ( 2 n ) O(2^n) O(2n)(包括空集),那么可以将每一个子集与一个长度为n的二进制数

对应起来,二进制数的第i位为1表示第i个元素在子集中,为0表示不在子集中。那么求解子集的过程就是枚举所有长度

n的二进制数的过程。

例如,对于一个包含3个元素的数组{1, 2, 3},总共有2^3 = 8个子集。我们可以用从000到111的二进制数来表示这些子集:

000 -> {}

001 -> {3}

010 -> {2}

011 -> {2, 3}

100 -> {1}

101 -> {1, 3}

110 -> {1, 2}

111 -> {1, 2, 3}

整个过程的关键点在于,对与枚举的到的一个n位二进制数,如何确定其对应的子集。可以使用位运算来求解,

遍历这个二进制数的每一位,如果第i位为1,那么将第i个元素加入子集中,否则不加入子集中。判断方法为(mask & (1 << i)) != 0,如果为true,则表示第i位为1,否则为0

以二进制数101为例

1<<0=1 101&1=1 因次将第0个元素1加入子集中

1<<1=10 101&10=0 因此不将第1个元素2加入子集中

1<<2=100 101&100=1 因此将第2个元素3加入子集中

所以,101对应的子集为{1,3}

cpp 复制代码
vector<vector<int>> subsets(vector<int>& nums) {
    vector<vector<int>> result; 
    int n = nums.size(); 
    int subsetCount = (1 << n); 

    // 遍历从0到2^n - 1的所有整数
    for (int mask = 0; mask < subsetCount; ++mask) {
        vector<int> currentSubset; // 当前子集
        // 对于每个整数(或掩码),检查其每一位
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            // 使用位运算检查第i位是否为1
            if ((mask & (1 << i)) != 0) {
                currentSubset.push_back(nums[i]); // 如果是1,则将对应的元素加入当前子集
            }
        }
        result.push_back(currentSubset); // 将当前子集添加到结果集合中
    }

    return result;
}
相关推荐
Dola_Zou15 分钟前
工厂智能排产软件算法保护与按产线计费实战
算法·自动化·软件工程·软件加密
码匠许师傅1 小时前
【设计模式精讲】29.行为型模式总结与对比(Behavioral Patterns Summary)
c++·设计模式·uml
啦啦啦啦啦zzzz2 小时前
Logger的组装(c++20)
c++·算法·c++20
尾善爱看海3 小时前
前端算法与手写题集
前端·算法
繁星蓝雨3 小时前
C++的设计与演进大纲(如何从C语言一步步成长为C++)
c语言·开发语言·c++·c++历史·c++演进
程序员阿鹏3 小时前
为什么MySQL InnoDB选择B+树?
数据结构·数据库·b树·sql·mysql·算法·缓存
蒸蒸yyyyzwd4 小时前
机试学习笔记
c++·求职招聘
AI 思录4 小时前
Prompt 事故档案(八):日常表达被标为“待校准”,AI 的爹味语法从哪里来
大数据·人工智能·算法·prompt·用户体验·ai合规
月光船幽幽4 小时前
跨范式映射的稳定接口设计
人工智能·python·算法
handler015 小时前
【Linux】线程与虚拟内存的底层世界
linux·运维·服务器·c++·线程·虚拟地址空间·共享内存