集合的子集

请编写一个方法,返回某集合的所有非空子集。

给定一个int数组A和数组的大小int n,请返回A的所有非空子集。保证A的元素个数小于等于20,且元素互异。各子集内部从大到小排序,子集之间字典逆序排序,见样例。

测试样例:
[123,456,789]
返回:{[789,456,123],[789,456],[789,123],[789],[456 123],[456],[123]}

解析:典型的DFS路径问题。根据题意,最好先逆序排列后再DFS,用一个临时变量存放遍历到的路径,add1次遍历后remove1次再遍历就能得到倒序的排列。

Tips:最后使用临时变量添加入返回列表的时候需要注意数组及对象是引用传址的问题,所以需要new出一个新的变量再添加。

代码:

    private ArrayList<ArrayList<Integer>> list = new ArrayList<>();
    private ArrayList<Integer> _A = new ArrayList<>();
    private ArrayList<Integer> temp = new ArrayList<>();


    private void dfs(int index) {
        if (index > _A.size() - 1) {
            if (!temp.isEmpty() && !list.contains(temp)) {
                list.add(new ArrayList<Integer>(temp));
            }
            return;
        }
        temp.add(_A.get(index));
        dfs(index + 1);
        temp.remove(temp.size() - 1);
        dfs(index + 1);
    }


    public ArrayList<ArrayList<Integer>> getSubsets(int[] A, int n) {
        for (int i = 0; i < A.length; ++i) {
            _A.add(A[i]);
        }
        _A.sort(new Comparator<Integer>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return o2.compareTo(o1);
            }
        });
        dfs(0);
        return list;
    }

<think> 我们正在讨论集合子集的相关内容。根据用户需求,需要介绍集合子集的定义、性质及相关计算方法。 参考引用内容: 引用[1]和引用[2]都给出了子集的定义:如果集合A的每一个元素都是集合B的元素,则称A是B的子集,记作$A\subseteq B$。 引用[1]还提到了真子集的概念:如果A是B的子集且A不等于B,则称A是B的真子集。 引用[1]提到子集的传递性:若$A\subseteq B$且$B\subseteq C$,则$A\subseteq C$。 因此,我们的回答应包括: 1. 子集的定义(包括符号表示) 2. 真子集的定义(包括符号表示) 3. 子集的性质(如传递性、自反性等) 4. 相关计算方法(如判断子集、计算子集个数等) 注意:使用LaTeX格式的数学表达式,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,并单独成段。 另外,最后生成相关问题。 </think>### 集合子集的定义、性质与计算方法 #### 一、子集的定义 设 $A$ 和 $B$ 是两个集合,若 $A$ 的**每个元素**都是 $B$ 的元素,则称 $A$ 是 $B$ 的子集,记作: $$A \subseteq B \quad \text{或} \quad B \supseteq A$$ 读作"$A$ 包含于 $B$" 或 "$B$ 包含 $A$"。 形式化定义为: $$A \subseteq B \iff \forall x (x \in A \implies x \in B)$$[^2] **示例**: - 设 $A = \{1,2\},\ B = \{1,2,3\}$,则 $A \subseteq B$ - $\mathbb{N} \subseteq \mathbb{Z}$(自然数集是整数集的子集) #### 二、真子集 若 $A \subseteq B$ 且 $A \neq B$,则称 $A$ 是 $B$ 的**真子集**,记作: $$A \subset B \quad \text{或} \quad B \supset A$$ **关键区别**: - $A \subseteq B$ 允许 $A = B$ - $A \subset B$ 要求 $A$ 是 $B$ 的**真子集**[^1] #### 三、基本性质 1. **自反性**:任何集合是其自身的子集 $$A \subseteq A$$ 2. **传递性**:若 $A \subseteq B$ 且 $B \subseteq C$,则 $A \subseteq C$ $$(A \subseteq B) \land (B \subseteq C) \implies A \subseteq C$$[^1] 3. **空集性质**:空集 $\varnothing$ 是任意集合子集 $$\forall A: \ \varnothing \subseteq A$$ 4. **幂集包含**:集合 $A$ 的所有子集构成其幂集 $\mathcal{P}(A)$,满足: $$B \in \mathcal{P}(A) \iff B \subseteq A$$ #### 四、计算方法 1. **判断子集关系**: ```python def is_subset(A, B): return all(element in B for element in A) # 示例 print(is_subset({1,2}, {1,2,3})) # 输出 True ``` 2. **计算子集数量**: - $n$ 元集合子集总数:$2^n$ - 真子集数量:$2^n - 1$ **示例**: - $A = \{a,b\}$ 有 $2^2=4$ 个子集:$\varnothing,\{a\},\{b\},\{a,b\}$ - 真子集数量:$4-1=3$(不包括自身) 3. **生成所有子集**(幂集算法): ```python def power_set(s): if len(s) == 0: return {frozenset()} element = s.pop() subsets = power_set(s) return subsets | {subset | {element} for subset in subsets} # 示例 print(power_set({1,2})) # 输出 {frozenset(), frozenset({1}), frozenset({2}), frozenset({1,2})} ``` #### 五、特殊子集关系 | 关系 | 符号 | 定义 | |------|------|------| | 子集 | $A \subseteq B$ | $A$ 的所有元素属于 $B$ | | 真子集 | $A \subset B$ | $A \subseteq B$ 且 $A \neq B$ | | 相等 | $A = B$ | $A \subseteq B$ 且 $B \subseteq A$ |
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值