【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
代码小将2 小时前
Leetcode209做题笔记
java·笔记·算法
Musennn3 小时前
leetcode 15.三数之和 思路分析
算法·leetcode·职场和发展
君鼎4 小时前
C++设计模式——单例模式
c++·单例模式·设计模式
刚入门的大一新生5 小时前
C++初阶-string类的模拟实现与改进
开发语言·c++
CM莫问5 小时前
<论文>(微软)避免推荐域外物品:基于LLM的受限生成式推荐
人工智能·算法·大模型·推荐算法·受限生成
小冯的编程学习之路6 小时前
【软件测试】:推荐一些接口与自动化测试学习练习网站(API测试与自动化学习全攻略)
c++·selenium·测试工具·jmeter·自动化·测试用例·postman
康谋自动驾驶6 小时前
康谋分享 | 自动驾驶仿真进入“标准时代”:aiSim全面对接ASAM OpenX
人工智能·科技·算法·机器学习·自动驾驶·汽车
C++ 老炮儿的技术栈7 小时前
什么是函数重载?为什么 C 不支持函数重载,而 C++能支持函数重载?
c语言·开发语言·c++·qt·算法
猪八戒1.07 小时前
C++ 回调函数和Lambda表达式
c++
yychen_java7 小时前
R-tree详解
java·算法·r-tree