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Leetcode 78 子集 回溯 C++实现

2025/9/23 20:05:53 来源:https://blog.csdn.net/2301_77329667/article/details/141622760  浏览:    关键词:Leetcode 78 子集 回溯 C++实现

Leetcode 78. 子集

问题:给你一个整数数组 nums ,数组中的元素 互不相同 。返回该数组所有可能的子集(幂集)。解集 不能 包含重复的子集。你可以按 任意顺序 返回解集。


方法1:

创建返回二维数组 ans ,和临时存储信息的数组 path

进入到函数 dfs 中。如果 i==n ,则说明传进来的 nums 数组里的元素都已经递归完毕,则可以 return

回溯分为两种情况, 或者 不选

如果不选,就直接进入下一个递归(跳过这个元素);如果选,则把他加入到临时存储信息的数组 path 中,然后进入下一个递归(决定后面的元素选不选),递归完毕后,要删除尾端元素,恢复现场(把这个递归周期中加进 path 中的删掉)。

代码:

class Solution {
public:vector<vector<int>> subsets(vector<int>& nums) {vector<vector<int>> ans;// 创建返回数组ansvector<int> path;int n = nums.size();auto dfs = [&](auto&& dfs,int i)->void{if(i == n){ans.emplace_back(path);return ;}// 不选nums[i]dfs(dfs,i+1);// 选nums[i]path.emplace_back(nums[i]);// 把当前数字加入到path后dfs(dfs,i+1);path.pop_back();// 尾端删除元素,恢复现场};dfs(dfs,0);// 入口return ans;}
};

时间复杂度:O(n2ⁿ)。

其中 n 为 nums 的长度。每次都是选或不选,递归次数为一个满二叉树的节点个数,那么一共会递归 O(2ⁿ) 次(等比数列和),再算上加入答案时复制 path 需要 O(n) 的时间,所以时间复杂度为 O(n2ⁿ)。
空间复杂度:O(n)。返回值的空间不计。


方法2:

创建返回二维数组 ans ,和临时存储信息的数组 path

进入到函数 dfs 中。如果 i==n ,则说明传进来的 nums 数组里的元素都已经递归完毕,则可以 return 。这行代码可以省略,因为当 i==n 时,不会进入循环。

进入到 for 循环中,选元素要从比已经选中的元素大的那些元素中挑选。加入到 path 中,然后进入下一层循环,把 path 加入 ans 中。

代码:

class Solution {
public:vector<vector<int>> subsets(vector<int>& nums) {vector<vector<int>> ans;// 创建返回数组ansvector<int> path;int n = nums.size();auto dfs = [&](auto&& dfs,int i)->void{ans.emplace_back(path);// if(i == n)  return ;for(int j = i;j < n;j++){// 选从i到n的元素path.emplace_back(nums[j]);// 把当前数字加入到path后dfs(dfs,j + 1);path.pop_back();// 尾端删除元素,恢复现场}};dfs(dfs,0);// 入口return ans;}
};

时间复杂度:O(n2ⁿ)。

其中 n 为 nums 的长度。答案的长度为子集的个数,即 2ⁿ,同时每次递归都把一个数组放入答案,因此会递归 2ⁿ次,再算上加入答案时复制 path 需要 O(n) 的时间,所以时间复杂度为 O(n2ⁿ)。
空间复杂度:O(n)。返回值的空间不计。

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