java – 对序列进行分组是具有字典优先级的给定总和的子序列

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了java – 对序列进行分组是具有字典优先级的给定总和的子序列前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。
我正在寻找一种方法搜索给定序列中的子序列,该子序列总结到给定数字(总和,此处为4)并具有词典编排优先级.

以下面的例子为例:

1,2,4,1,1

不同的子序列总和可以达到4.例如1,2 2,1.如果存在多个这样的序列,则应该返回相应索引数组的第一个字典:如果有可能找到第一个元素的序列,则必须返回该序列,如果不是,则返回第二个元素.所以一个(迭代(接下一个)和递归(在选择第一个之后,下一个但第一个也应该最接近序列的头部).

因此,对于此示例,我们选择1,1.现在剩下2,1了.如果我们重复这个问题,我们就不能与2匹配:2,4大于4,1小于4.因此我们选择4.最后我们必须选择2和1.

这个概念的实际应用是过山车的队列.你需要4个人才能搭车,但是有些人和他们的朋友在一起,并希望所有人一起乘车.

在这个例子中,1是在线前面的一个人,2是在他身后的一组2个朋友.现在我们总共需要4个人才能完成这次旅行,我们已经有3人,所以我们切断了线路(2和4),然后选择了第一个单人,共计4人.

解决方法

如果我正确理解了这个问题,你基本上要做的就是将数字分组,使总和为4,并优先在队列中添加数字.

您可以使用动态编程方法执行此操作.我在这里使用int []和int作为总和,但问题可以推广到大多数数据结构.

首先,您必须定义一个比较索引列表的比较器,例如词典索引列表:

public class LexComp<T extends Comparable<T>> implements Comparator<List<T>> {

    @Override
    public int compare (List<T> la,List<T> lb) {
        Iterator<T> ita = la.iterator();
        Iterator<T> itb = lb.iterator();
        while(ita.hasNext() && itb.hasNext()) {
            T ea = ita.next();
            T eb = itb.next();
            int cr = ea.compareTo(eb);
            if(cr != 0x00) {
                return cr;
            }
        }
        if(itb.hasNext()) {
            return 1;
        } else if(ita.hasNext()) {
            return -1;
        }
        return 0;
    }

}

接下来,您可以使用以下方法

public ArrayList<Integer> groupSum (int[] values,int sum) {
    ArrayList[] memory = new ArrayList[sum+1];
    memory[0] = new ArrayList<Integer>();
    LexComp<Integer> lc = new LexComp<Integer>();
    int index = 0;
    for(int val : values) {
        for(int i = sum-val; i >= 0 ; i--) {
            if(memory[i] != null) {
                ArrayList<Integer> tmp = (ArrayList<Integer>) memory[i].clone();
                tmp.add(index);
                if(memory[i+val] == null || lc.compare(tmp,(ArrayList<Integer>) memory[i+val]) < 0) {
                    memory[i+val] = tmp;
                }
            }
        }
        index++;
    }
    return memory[sum];
}

方法返回ArrayList< Integer>索引的对应元素将总和为sum,如果不能创建这样的组则为null.根据LexComp比较器,它将优先考虑某些组.

对于您的输入:

groupSum(new int[] {1,1},4);
groupSum(new int[] {1,3,2},3},4);

它导致:

[0,4]
[0,2]
[0,3]
[0,4]

因此,您应该选择第一个,第二个和第五个元素,这些元素的总和最多为4.然后您必须自己从阵列中删除这些项目并重新运行该过程.如果不能构造这样的总和,或者没有足够的元素总和为4 – 如前所述 – 算法将返回null.在这种情况下,你必须发明一个回退机制.也许返回该组与总和相差最小.

背景

这是一种动态编程方法.你生成一个存储器 – 存储 – 为每个总和 – 存储迄今为止最好的解决方案.最初我们没有看到任何值,所以所有项目都包含null,除了包含空arraylist的memory [0](因为零元素的总和为0).所以内存看起来像:

Mem
4 -> null
3 -> null
2 -> null
1 -> null
0 -> []

现在算法迭代了值.我们遇到的示例案例的第一个值是1.现在我们查找已定义的列表,唯一的一个是memory [0]我们可以将该列表升级为list [0](数组存储索引),其总和结果为1.由于此时该列表的值为null,因此无法替代,因此我们将此列表添加到内存[1]:

Mem
4 -> null
3 -> null
2 -> null
1 -> [0]
0 -> []

下一项是2:我们可以升级两个列表[] – > [1]和[0] – > [1]这些将导致分别为和2和3的列表,因此我们将它们存储在内存的这些索引中:

Mem
4 -> null
3 -> [0,1]
2 -> [1]
1 -> [0]
0 -> []

下一个项目再次是2.现在我们可以升级4个列表:[] – > [2],[0] – > [0,2],[1] – > [1,2]和[0,1] – > [0,2].第一个问题是[0,2]之和为5,高于和.这不是很有趣,所以我们放弃那个.但问题是,某些地方已包含已列出的内容

Mem
4 -> null
3 -> [0,1] <> [0,2]
2 -> [1] <> [2]
1 -> [0]
0 -> []

对于冲突列表,我们需要寻找解决方案.在这种情况下,比较器 – 在这种情况下LexComp解决错误.由于我们按字典顺序执行此操作,[0,1]从[2]中的[0,2]和[1]获胜.解决后,列表看起来像:

Mem
4 -> [3]
3 -> [0,1]
2 -> [1]
1 -> [0]
0 -> []

下一个元素是4.我们可以升级的唯一列表,即总和仍然小于或等于sum是[] – > [3]

Mem
4 -> [3]
3 -> [0,1]
2 -> [1]
1 -> [0]
0 -> []

下一个元素是1.我们可以升级所有列表,除了一个4 – > [3](否则总和将大于4).但这又导致了很多冲突:

Mem
4 -> [3] <> [0,4]
3 -> [0,1] <> [1,4]
2 -> [1] <> [0,4]
1 -> [0] <> [4]
0 -> []

现在,如果我们运行字典比较器,它有时会接受新列表,有时还会接受旧列表.解析后,内存看起来像:

Mem
4 -> [0,1]
2 -> [0,4]
1 -> [0]
0 -> []

现在,我们目前用于生成总计最多为4的组的最佳解决方案已从[3]更改为[0,4].最后,最后一个元素1对游戏的改变不会太大:

Mem
4 -> [0,4] <> [0,5]
3 -> [0,5]
2 -> [0,5]
1 -> [0] <> [5]
0 -> []

解决后的内容如下:

Mem
4 -> [0,4]
1 -> [0]
0 -> []

现在我们已经考虑了所有元素,生成4的最佳解决方案是内存[4]或[0,4].

不同的顺序

这种方法可以概括为在列表< T>上提供不同的比较器. (这里LexComp< T>)将优先考虑另一个索引数组.比较器应始终至少满足传递性约束:如果x小于y且y小于z:x必须小于z.此外,指数列表将始终增加.因此,[4,0]的索引数组是不可能的.

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