【算法】js求一个数组的幂集

生成数组所有子集
本文介绍了一种使用二进制表示来生成一个数组所有可能子集的方法。通过遍历从0到2^n-1的整数,利用每个整数的二进制形式决定原数组哪些元素被选中形成子集。

如题:
例如数组[1,2,3],我们要把它生成[[],[1],[2],[3],[1,2],[1,3],[2,3],[1,2,3]]

const arr = [1,2,3]
const newArr = []
const powerSet = []
// 在[0,2^(n)-1]的整数区间上任取一个值x,x的二进制表示可以用来表示s的一个子集
for(let i = 0;i<Math.pow(2,arr.length);i++) {
  const newNum = i.toString(2).padStart(3,0).split('')
  newArr.push(newNum)
}
// console.log(newArr)
// 对于x的第i位,如果为1,则此子集包含s的第i个元素,否则不包含
for(let j = 0;j<newArr.length;j++) {
  for(let k = 0;k<3;k++) {
    // 如果是1,就存入数组,如果是0,就存入空值
   if(newArr[j][k] == 1) {
    powerSet.push(arr[k])
   } else {
    powerSet.push('')
   }
  }
}
const bwPowerSet = []
// 将数组每3项存到一个数组中,并去除空元素
for(let o = 0;o<powerSet.length;o+= 3) {
const r = powerSet.slice(o,o+3).filter(function (s) {
  return s
})
// 将这些数组push到bwPowerSet数组中,就是要求的子集集合
bwPowerSet.push(r)
}
console.log(bwPowerSet)

在这里插入图片描述

使用递归算法合的有多种实现思路和方法,以下是具体介绍: ### 基于递归调用的 C++ 实现 ```cpp #include <vector> using namespace std; vector<vector<int>> sub(vector<int>& nums, int n) { if (n == 0) return {{}}; auto temp = sub(nums, n - 1); auto ans = temp; for (auto num : temp) { num.push_back(nums[n - 1]); ans.push_back(num); } return ans; } vector<vector<int>> subsets(vector<int>& nums) { int n = nums.size(); return sub(nums, n); } ``` 此代码中,`sub` 函数为核心递归函数。当 `n` 为 0 时,返回仅包含空的向量。否则,先递归调用 `sub` 函数得到前 `n - 1` 个元素的 `temp`,然后将 `temp` 中的每个子添加当前元素 `nums[n - 1]` 后再加入结果 `ans` 中。`subsets` 函数用于调用 `sub` 函数并返回最终结果[^2]。 ### 基于先序遍历满二叉树思想的实现 核心思想是把元素的过程看作先序遍历一棵深度为 `n + 1` 的满二叉树。从根节点开始,访问左孩子表示元素中不包含合的第一个元素,访问右孩子表示包含。当遍历到第 `n + 1` 层(叶子节点)时,完成所有元素的取舍,输出一个元素。满二叉树的第 `n + 1` 层有 `2^n` 个叶子节点,代表合的 `2^n` 个元素,遍历完所有叶子节点即可得到[^3]。 ### Python 递归实现 ```python def powSet(S): # 创建列表 a 存储 S 中的元素 a = [] for i in S: a.append(i) # 判断 S 中是否只有一个元素,作为递归的终点 if len(a) == 1: return set([frozenset(), frozenset(a)]) powset = set() # 遍历 S 中的每一个元素 for i in range(len(a)): S.remove(a[i]) temp = set() # 取 S 中的这一个元素去掉,得到合 S 的下一层(相当于 S - 1),认为 S - 1 已知。 # 将去掉的元素与 S - 1 中每一个元素都并,得到新合 temp,temp 和 S - 1 的并便得到 S 的 for j in powSet(S): temp.add(j.union({a[i]})) powset = powSet(S).union(temp) S.add(a[i]) return powset # 验证 s = set([1, 2, 3]) print(powSet(s)) ``` 该 Python 代码中,`powSet` 函数为递归函数。当合 `S` 中只有一个元素时,返回包含空和该元素合的合。否则,遍历合中的每个元素,去掉该元素后递归调用 `powSet` 函数得到子,再将该元素与这些子,最后合并得到最终[^4]。
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