LeetCode 90. 子集 II

leetcode.cn/problems/su...

给你一个整数数组 nums ,其中可能包含重复元素,请你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。返回的解集中,子集可以按 任意顺序 排列。

示例 1:

ini 复制代码
输入: nums = [1,2,2]
输出: [[],[1],[1,2],[1,2,2],[2],[2,2]]

示例 2:

lua 复制代码
输入: nums = [0]
输出: [[],[0]]

提示:

  • 1 <= nums.length <= 10
  • -10 <= nums[i] <= 10

方法一:迭代法实现子集枚举

思路

考虑数组 1,2,2,选择前两个数,或者第一、三个数,都会得到相同的子集。

也就是说,对于当前选择的数 x,若前面有与其相同的数 y,且没有选择 y,此时包含 x 的子集,必然会出现在包含 y 的所有子集中。

我们可以通过判断这种情况,来避免生成重复的子集。

代码实现时,可以先将数组排序;迭代时,若发现没有选择上一个数,且当前数字与上一个数相同,则可以跳过当前生成的子集。

kotlin 复制代码
class Solution {
    fun subsetsWithDup(nums: IntArray): List<List<Int>> {
        // 首先对数组进行排序
        nums.sort()
        val result = mutableListOf<List<Int>>()
        val n = nums.size

        for (i in 2f.pow(n).toInt()..<2f.pow(n + 1).toInt()) {
//            生成 01 字符串,以 [1,2,3] 为例
//            bitmask = 000
//            bitmask = 001
//            bitmask = 010
//            bitmask = 011
//            bitmask = 100
//            bitmask = 101
//            bitmask = 110
//            bitmask = 111
            val bitmask = Integer.toBinaryString(i).substring(1)
            val subset = mutableListOf<Int>()
            var flag = true
            for (j in 0..<n) {
                // 对于 nums 中的每个数,如果字符串中该数位为1则加入子集,反之则跳过
                if (bitmask[j] == '1') {
                    // 如果发现没有选择上一个数,且当前数字与上一个数相同,则可以跳过当前生成的子集
                    if (j > 0 && nums[j - 1] == nums[j] && bitmask[j - 1] == '0') {
                        flag = false
                        break
                    }
                    subset.add(nums[j])
                }
            }
            if (flag) {
                result.add(subset)
            }
        }
        return result
    }
}

复杂度分析

时间复杂度:O(n×2 n ),其中 n 是数组 nums 的长度。排序的时间复杂度为 O(nlogn)。一共 2 n 个状态,每种状态需要 O(n) 的时间来构造子集,一共需要 O(n×2 n ) 的时间来构造子集。由于在渐进意义上 O(nlogn) 小于 O(n×2 n ),故总的时间复杂度为 O(n×2 n )。

空间复杂度:O(n)。即构造子集使用的临时数组 t 的空间代价。

方法二:递归法实现子集枚举

思路

与方法一类似,在递归时,若发现没有选择上一个数,且当前数字与上一个数相同,则可以跳过当前生成的子集。

kotlin 复制代码
class Solution2 {
    val result = mutableListOf<List<Int>>()
    fun subsetsWithDup(nums: IntArray): List<List<Int>> {
        // 首先对数组进行排序
        nums.sort()
        dfs(false, 0, cur = mutableListOf(), nums = nums)
        return result
    }

    fun dfs(choosePre: Boolean, level: Int, cur: MutableList<Int>, nums: IntArray) {
        if (level == nums.size) {
            val subset = mutableListOf<Int>()
            subset.addAll(cur)
            result.add(subset)
            return
        }
        dfs(false, level + 1, cur, nums)
        if (!choosePre && level > 0 && nums[level - 1] == nums[level]) {
            return
        }
        cur.add(nums[level])
        dfs(true, level + 1, cur, nums)
        cur.removeAt(cur.size - 1)
    }
}

复杂度分析

时间复杂度:O(n×2 n ),其中 n 是数组 nums 的长度。排序的时间复杂度为 O(nlogn)。最坏情况下 nums 中无重复元素,需要枚举其所有 2 n 个子集,每个子集加入答案时需要拷贝一份,耗时 O(n),一共需要 O(n×2 n )+O(n)=O(n×2 n ) 的时间来构造子集。由于在渐进意义上 O(nlogn) 小于 O(n×2 n ),故总的时间复杂度为 O(n×2 n )。

空间复杂度:O(n)。临时数组 t 的空间代价是 O(n),递归时栈空间的代价为 O(n)。

相关推荐
让学习成为一种生活方式7 小时前
啤酒花基因组与重测序--Nature Communications
人工智能·算法
l1t7 小时前
DeepSeek总结的OpenZL压缩变换器
c++·算法
想吃火锅10057 小时前
【leetcode】238.除了自身以外数组的乘积js
javascript·算法·leetcode
坤坤子吖7 小时前
算法学习——高精度加减乘除
c++·笔记·学习·算法
CQU_JIAKE7 小时前
10.1[A]2267,磐久UMX【上下文128K,KVCache部分]
算法
朝朝辞暮i8 小时前
C++ 第 14 课:引用 &
开发语言·c++·算法
Joe_Wang58 小时前
【从0到1学习JVM · 21】既不浪费空间又没有碎片,标记整理算法到底慢在哪
jvm·学习·算法·垃圾回收·标记整理算法
让学习成为一种生活方式8 小时前
PlantCellChat--单细胞与空间转录组数据预测植物细胞间通讯的R包--The Plant Journal
算法
C++ 老炮儿的技术栈8 小时前
有符号变量与无符号变量的区别
服务器·开发语言·前端·数据结构·c++·算法·c
梦帮科技8 小时前
多任务权重流形融合:SLERP 球形线性插值、DARE 稀疏剪枝与多专家模型融合落地
人工智能·深度学习·算法·机器学习·tensorflow·聚类·剪枝