2013-02-28 5 views
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2つの数のリストと合計のリスト(特定の順序でなし)のリストに対応ペアのセット検索:考えると合計

a = [1,2,3] 
b = [4,5,6] 
c = [6,7,8] 

がどのように私はd[k] = (a[i], b[j])、このようなペアdのすべてのセットを見つけることができますがそのc[k] = a[i] + b[j]ペアは置換なしでaとbから使用されますか? c = [7,7,7]については

d = [(1,5), (3,4), (2,6)] 
d = [(2,4), (1,6), (3,5)] 

(すべてのリストは、重複を持つことができます):

d = [(1,6), (2,5), (3,4)] 

(1答すべての順列は、本質的に等価であるため)

が、私は長さのリストでこれを行うにはしたいと思います〜 500となっていますので、素朴なマッチング/バックトラック検索が問題になりません。ここで

+3

あなたは、セット内の各シーケンスは、シーケンスcを一致合計を持って対配列のセットをしたいですか?また、最初の例では、[(1,5)、(1,6)、(2,6)] - などが含まれますか? –

+0

交換しません。私が解決しようとしている問題は、各リストには数多くの学生が含まれているということです。私は各リストと両方の合計にアクセスできますが、合計得点、可能なサブスコアが何であるかを知りたいと思います。問題を解決しやすくする(またはユニークなソリューションの可能性を高める)場合は、これらのリストのうちのN個にアクセスし、そのサブセットの合計のリストをデータベースに問い合わせることができます。 – georgeyiu

+5

この問題はWikipediaで[Numerical 3-dimensional matching](http://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_3-dimensional_matching)で説明されています。それはNP完全です。 –

答えて

0

は、C++でのブルートフォースアプローチです。それは、等価置換を除去しない。 c = [7,7,7]である。

#include <vector> 
#include <iostream> 
#include <algorithm> 
#include <utility> 

using namespace std; 

// numerical 3d match: x + y + z = b where                       
// x = a, y = b, z = -c, b = 0                          
template <typename T> 
vector<pair<vector<T>, vector<T> > > n3dmatch(vector<T> a, vector<T> b, vector<T> c) { 
    vector<pair<vector<T>, vector<T> > > result; 
    if (a.size() != b.size() || b.size() != c.size()) return result; 

    vector<vector<T> > ap, bp; 
    sort(a.begin(), a.end()); 
    sort(b.begin(), b.end()); 
    do { ap.push_back(a); } while (next_permutation(a.begin(), a.end())); 
    do { bp.push_back(b); } while (next_permutation(b.begin(), b.end())); 

    for (int i = 0; i < ap.size(); i++) { 
    for (int j = 0; j < ap.size(); j++) { 
     bool match = true; 
     for (int k = 0; k < a.size(); k++) { 
     if ((ap[i][k] + bp[j][k]) != c[k]) { 
      match = false; break; 
     } 
     } 
     if (match) result.push_back({ ap[i], bp[j] }); 
    } 
    } 
    return result; 
} 

int main(int argc, char *argv[]) { 
    vector<int> a = { 1, 2, 3 }; 
    vector<int> b = { 4, 5, 6 }; 
    vector<int> c = { 6, 7, 8 }; 
    //vector<int> c = { 7, 7, 7 };                         
    auto result = n3dmatch(a, b, c); 
    for (int i = 0; i < result.size(); i++) { 
    vector<int> &a = result[i].first; 
    vector<int> &b = result[i].second; 
    for (int j = 0; j < a.size(); j++) cout << a[j] << " "; cout << endl; 
    for (int j = 0; j < b.size(); j++) cout << b[j] << " "; cout << endl; 
    cout << "-" << endl; 
    } 
    return 0; 
} 
1

わかりやすく、枝刈りを使用しています。これはO(N^3)のデモを容易にするため

を取り、私はB

S: 
+ | 4 5 6 
--|------- 
1 | 5 6 7 
2 | 6 7 8 
3 | 7 8 9 

そして私はの合計を持っているNバイN乗を通過します= {6,7,8}
Cを構築するために見ている私はSに '6' を見つけます。 Iその後、私は '7'

S: 
+ | 4 5 6 
--|------- 
1 |/X/
2 |// 8 
3 | X// 

Solution = { (1,5) (3,4) } 

そして最後に '6'

S: 
+ | 4 5 6 
--|------- 
1 |/X/
2 |// X 
3 | X// 

Solution = { (1,5) (3,4) (2,6) } 

第一を探してみてください、それを削除し、使用できなく

S: 
+ | 4 5 6 
--|------- 
1 |/X/
2 | 6/8 
3 | 7/9 

Solution = { (1,5) } 

としてその行と列をマークループ( '6'のためのもの)は続行し、別の一致を見つける:(2,4)。与えるすべての可能な組み合わせを見つける:これは、第2の溶液{(2,4)、(1,6)、(3,5)}

さて、これを改善する1つの方法は、いくつかの動的プログラミングを使用しているを形成しますあらかじめ結果S_liがS_Iの長さを示し

Given c={ 6 7 8}, create sets S_x where x is {6,7,8} and 
    S_x = { (i,j) } such that S[i][j]=x 
So: 
    S_6 = { (1,2) (2,1) } 
    S_7 = { (1,3) (2,2) (3,1) } 
    S_8 = { (2,3) (3,2) } 

そして今、与えられたヒューリスティックと同じアルゴリズムはO(S_l1 * S_l2 * ... S_lN)で実行されます。

この速い平均場合の要因を実行することができます。 また、c = {7,7,7}の場合も正しく処理されます。ほとんどすべて私が得たのです