子集和问题的 PHP 程序

phpserver side programmingprogramming更新于 2025/8/29 9:07:17

子集和问题是计算机科学和动态规划中的一个经典问题。给定一组正整数和一个目标和,任务是确定给定集合中是否存在一个子集,其元素和等于目标和。

子集和问题的 PHP 程序

使用递归解决方案

示例

<?php
// 子集和问题的递归解决方案
// 如果集合中存在一个子集,其和等于给定和,则返回 true
// function isSubsetSum($set, $n, $sum)
{
    // 基本情况
    if ($sum == 0)
    return true;
    if ($n == 0 && $sum != 0)
    return false;
    // 如果最后一个元素大于总和,则忽略它
    if ($set[$n - 1] > $sum)
    return isSubsetSum($set, $n - 1, $sum);
    // 检查是否可以通过包含或排除最后一个元素来获得总和
    return isSubsetSum($set, $n - 1, $sum) ||
      isSubsetSum($set, $n - 1, $sum - $set[$n - 1]);
}
// 驱动代码
$set = array(1, 7, 4, 9, 2);
$sum = 16;
$n = count($set);
if (isSubsetSum($set, $n, $sum) == true)
   echo "Found a subset with the given sum<br>";
else
   echo "No subset with the given sum<br>";
$sum = 25;
$n = count($set);
if (isSubsetSum($set, $n, $sum) == true)
   echo "Found a subset with the given sum.";
else
   echo "No subset with the given sum.";
?>

输出

Found a subset with the given sum.
No subset with the given sum.

在提供的示例中,集合为 [1, 7, 4, 9, 2],目标和为 16 和 25。第二次调用时目标和为 25,返回 false,表示不存在加起来等于 25 的子集。因此输出为:在第一次调用中找到了具有给定和的子集。在第二次调用中没有找到具有给定和的子集。

使用动态规划的伪多项式时间

示例

<?php
// 子集和问题的动态规划解决方案
// 如果存在 set[] 的子集,且 sun 等于给定和,则返回 true
function isSubsetSum( $set, $n, $sum)
{
    // 如果 set[0..j-1] 中存在一个子集,且其和等于 i,则 subset[i][j] 的值将为 true
    
    $subset = array(array());
    
    // 如果和为 0,则结​​果为 true
    for ( $i = 0; $i <= $n; $i++)
    $subset[$i][0] = true;
    // 如果和不为 0 且 set 为空,则结果为 false
    for ( $i = 1; $i <= $sum; $i++)
    $subset[0][$i] = false;
    // 按自下而上的方式填充子集表
	for ($i = 1; $i <= $n; $i++)
	{
		for ($j = 1; $j <= $sum; $j++)
		{
			if($j < $set[$i-1])
				$subset[$i][$j] =
					$subset[$i-1][$j];
			if ($j >= $set[$i-1])
				$subset[$i][$j] =
					$subset[$i-1][$j] ||
					$subset[$i - 1][$j -
							$set[$i-1]];
		}
	}
	/* // 取消注释此代码以打印表格
	for (int i = 0; i <= n; i++)
	{
	for (int j = 0; j <= sum; j++)
		printf ("%4d", subset[i][j]);
	printf("n");
	}*/
	return $subset[$n][$sum];
}
// 驱动程序测试上述功能
$set = array(8,15,26,35,42,59);
$sum = 50;
$n = count($set);
if (isSubsetSum($set, $n, $sum) == true)
	echo "Found a subset with given sum.";
else
	echo "No subset with given sum.";
?>

输出

Found a subset with given sum.

在提供的示例中,集合为 [8, 15, 26, 35, 42, 59],目标和为 50。函数调用 isSubsetSum($set, $n, $sum) 返回 true,表示集合中存在一个子集 [8, 42],其和等于目标和 50。因此,代码的输出为"找到具有给定和的子集"。

结论

总而言之,有两种不同的方法可以解决子集和问题。第一种方法是递归方法,它检查给定集合中是否存在一个子集,其和等于目标和。它利用回溯来探索所有可能的组合。然而,这种解决方案在最坏情况下可能具有指数级的时间复杂度。

第二种解决方案利用动态规划,以自下而上的方式解决子集和问题。它构建一个表来存储中间结果,并有效地确定是否存在具有给定和的子集。这种方法的时间复杂度为 O(n*sum),比递归解决方案更高效。这两种方法都可以用来解决子集和问题,但对于较大的输入,动态规划解决方案效率更高。


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