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算法笔记8.1小节搜索专题-深度优先搜索DFS问题-B-递归入门组合的输出

《算法笔记》8.1小节——搜索专题->深度优先搜索(DFS)问题 B: 【递归入门】组合的输出

题目描述

排列与组合是常用的数学方法,其中组合就是从n个元素中抽出r个元素(不分顺序且r < = n),我们可以简单地将n个元素理解为自然数1,2,…,n,从中任取r个数。现要求你不用递归的方法输出所有组合。

例如n = 5 ,r = 3 ,所有组合为:

1 2 3

1 2 4

1 2 5

1 3 4

1 3 5

1 4 5

2 3 4

2 3 5

2 4 5

3 4 5

输入

一行两个自然数n、r ( 1 < n < 21,1 < = r < = n )。

输出

所有的组合,每一个组合占一行且其中的元素按由小到大的顺序排列,所有的组合也按字典顺序。

题目链接:

分析:这道题算是题目A生成全排列的进阶版,要求一行中的排列元素按照从小到大顺序,也就是部分排列不符合要求。如果使用递归,只需要在生成排列的时候添加限制条件即可,也就是当前index位置放的数字,不能小于index。比如,第2个位置上不能出现数字1,第3个位置不能出现数字1,2······

但是题目要求不能使用递归。可以用循环模拟递归,每次循环时填入一个数字,当填了r个数字时,输出这个排列,并弹出最后一个数字。如果还有能用的数字,则继续填,否则再弹出当前的最后一个数字。直到得到所有的排列,退出循环。

#include<algorithm>
#include <iostream>
#include  <cstdlib>
#include  <cstring>
#include   <string>
#include   <vector>
#include   <cstdio>
#include    <queue>
#include    <stack>
#include    <ctime>
#include    <cmath>
#include      <map>
#include      <set>
#define ll long long
#define INF 0x3f3f3f3f
#define db1(x) cout<<#x<<"="<<(x)<<endl
#define db2(x,y) cout<<#x<<"="<<(x)<<", "<<#y<<"="<<(y)<<endl
#define db3(x,y,z) cout<<#x<<"="<<(x)<<", "<<#y<<"="<<(y)<<", "<<#z<<"="<<(z)<<endl
#define db4(x,y,z,a) cout<<#x<<"="<<(x)<<", "<<#y<<"="<<(y)<<", "<<#z<<"="<<(z)<<", "<<#a<<"="<<(a)<<endl
using namespace std;

int main(void)
{
    #ifdef test
    freopen("in.txt","r",stdin);
    //freopen("out.txt","w",stdout);
    clock_t start=clock();
    #endif //test

    int n,r;
    while(~scanf("%d%d",&n,&r))
    {
        vector<int>vec;
        int flag[n+5]={0};
        while(1)
        {
            if(vec.size()==r)
            {
                for(int i=0;i<r;++i)
                    i==0?printf("%d",vec[i]):printf(" %d",vec[i]);
                printf("\n");
                vec.pop_back();
                if(r==1&&vec[0]==n)break;
            }
            else
            {
                int f=0;
                for(int i=1;i<=n;++i)
                {
                    if(!flag[i])
                    {
                        vec.push_back(i);f=1;flag[i]=1;
                        break;
                    }
                }
                if(!f)
                {
                    int cnt=vec.size();
                    for(int i=vec[cnt-1];i<=n;++i)flag[i]=0;

                    for(int i=0;i<cnt;++i)
                        flag[vec[i]]=1;
                    vec.pop_back();
                }
            }
            if(vec[0]>n-r+1)break;
        }
    }

    #ifdef test
    clockid_t end=clock();
    double endtime=(double)(end-start)/CLOCKS_PER_SEC;
    printf("\n\n\n\n\n");
    cout<<"Total time:"<<endtime<<"s"<<endl;        //s为单位
    cout<<"Total time:"<<endtime*1000<<"ms"<<endl;    //ms为单位
    #endif //test
    return 0;
}