递归:从数组中取n个数有多少种组合。

还是在学习递归。
看别人的博客自己学习了之后,来写一下自己的理解吧。
首先这道题目是说,有一个数组,例如arr={1,2,3,4,5,6},给定一个n<=arr_len,例如给定4,问:从数组中取4个数一共有多少种组合方式?

这个在数学上是排列组合问题。用脑子想的话,可以很快就有思路。
例如:
先定下取1,2,3,然后在4,5,6中取一个。假如我取了4。
下一步就是先定下取1,2,3然后在5,6中取一个。
……不做赘述了。
可是在计算机上实现就有点棘手。因为计算机不懂你在想什么,你就要想办法告诉它该怎么做。

就继续说上面给出的arr这个数组。思路是这样:
自定义一个函数void combine(…),需要传递给它的参数有:

  1. 原始数组:int *arr
  2. 另一个存放下标的数组:int *result
  3. 取多少个数:int n
  4. 数组result中的索引:int index
  5. 遍历的起始位置:int start
  6. 原始数组的长度:int arr_len

然后剖析一下这个函数的过程。
这个函数就是在arr中直接找到有多少种组合方式,但不是输出组合方式(也可以改成这样),而是直接输出组合的情况。

输出结果是这样的:
递归:从数组中取n个数有多少种组合。_第1张图片

先上函数的代码块:

void combine (int *arr,int start,int *result,int index,int n,int arr_len)
{
    int ct = 0;
    for(ct = start;ct < arr_len-index+1;ct++){
        result[index-1] = ct;
        if(index-1==0){
            int j;
            for(j = n-1;j>=0;j--)
                printf("%d\t",arr[result[j]]);
            printf("\n");
        }
        else
            combine(arr,ct+1,result,index-1,n,arr_len);
    }
}

理解:
1. 在函数中新定义一个ct;表示count,用来循环遍历。
2. 外层for循环的作用是遍历,内层的for是用来输出不同的组合情况。
3. 可以看到在内层的for里,先是定义了一个j,然后看在printf语句里是arr[result[j]],因此可以知道在result中存放的只是对应的arr的下标,当输出时,还是在arr中根据不同的组合输出相应的数。
4. 回到外层for的下一行,result[index-1]=ct,这里就是将arr中的对应的下标保存到result数组中,它告诉result数组,在arr中分别取第几…和第几个数。例如,当ct分别等于0,1,2,3时,result中就保存了这四个数,然后在内层的for中就输出arr的第一,二,三,四个数 。
5. 那么我们要做的就是恰当的改变ct的值。可能第一次,我是在0,1,2,3,4,5中取不同情况的下标ct,例如第一次取了0,1,2,3这四个下标,那么下一次我就会去0,1,2,4。一直到0开头的情况取完,然后就取1开头的情况,1开头的情况又有1,2,3,4等等。还有2,3开头的情况。但最多只有3开头,因为本例的情况是在数组中取4个数,从3这个下标一直顺序取到最后一个时,已经正好把所有数取完。同样的,如果是在数组中取3个数求不同的组合,那么就最多有4的下标开头。
6. 这样就不会重复。
7. 改变ct的值就是让ct的范围合适恰当的推进。从0开头的情况在(ct = start;ct < arr_len-index-1;ct++)的循环里,那么推进下一位就是从1开始的情况,此时ct的取值范围应该是(ct = start+1;ct<=arr_len-(index-1)+1;ct++)。这里就体现了递归。因此在递归中的函数传递需要改变两个值。一个是ct+1,另一个是index-1,其他不变。

完整的代码如下:

#include<stdio.h>
void combine (int *arr,int start,int *result,int index,int n,int arr_len)
{
    int ct = 0;
    for(ct = start;ct < arr_len-index+1;ct++){
        result[index-1] = ct;
        if(index-1==0){
            int j;
            for(j = n-1;j>=0;j--)
                printf("%d\t",arr[result[j]]);
            printf("\n");
        }
        else
            combine(arr,ct+1,result,index-1,n,arr_len);
    }
}
int main()
{
    int arr[6]={1,2,3,4,5,6};
    int result[4]={};
    int arr_len = sizeof(arr)/sizeof(int);
    int n = 4,index = 4;
    int ct = 0;
    combine(arr,ct,result,index,n,arr_len);
}

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