子集
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问题描述
给定一个整数数组 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。可以按任意顺序返回解集。
示例
示例 1:
输入:nums = [1,2,3]
输出:[[],[1],[2],[1,2],[3],[1,3],[2,3],[1,2,3]]
示例 2:
输入:nums = [0]
输出:[[],[0]]
解题思路
这是一个典型的回溯算法问题,需要找出给定数组的所有可能子集。我们可以通过递归回溯的方法来解决。
- 初始化结果列表: 定义一个列表
res
用于存储所有可能的子集。 - 回溯搜索: 定义一个回溯函数
backtrack
,其参数包括当前处理的索引start
、当前已形成的子集path
。 - 将当前子集加入结果列表: 在每次递归调用回溯函数之前,将当前子集
path
加入结果列表res
。 - 结束条件: 当
start
等于数组长度时,表示已处理完所有元素,结束当前递归。 - 选择列表: 对于当前索引
start
,我们有两种选择:选择当前元素加入子集,或者不选择当前元素。 - 递归进入下一层: 如果选择当前元素,则将当前元素加入子集
path
,并递归调用回溯函数,传入更新后的索引i + 1
和子集path
。 - 撤销选择: 回溯到上一层时,需要撤销当前选择,即将当前元素从子集
path
中移除,然后尝试不选择当前元素的情况,递归调用回溯函数。
Java解题
写法一
class Solution {List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {backtrack(nums, 0, new ArrayList<Integer>());return res;}public void backtrack(int[] nums, int start, List<Integer> path) {res.add(new ArrayList<>(path)); // 将当前子集加入结果列表if (start == nums.length) return; // 结束条件// 选择当前元素加入子集,并递归进入下一层for (int i = start; i < nums.length; i++) {path.add(nums[i]);backtrack(nums, i + 1, path);path.remove(path.size() - 1); // 撤销选择}}
}
写法二
class Solution {List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {List<Integer> subset = new ArrayList<>();backtrack(nums, 0, subset);return res;}public void backtrack(int[] nums, int index, List<Integer> subset) {// 结束条件:已处理完所有元素,将当前子集加入结果列表if (index == nums.length) {res.add(new ArrayList<>(subset));return;}// 选择当前元素加入子集,并递归进入下一层subset.add(nums[index]);backtrack(nums, index + 1, subset);// 撤销选择,不选择当前元素,并递归进入下一层subset.remove(subset.size() - 1);backtrack(nums, index + 1, subset);}
}
通过回溯算法,我们可以找出给定数组 nums
的所有可能子集。在回溯搜索的过程中,我们不断做出选择,尝试所有可能的情况,直到满足结束条件。