題目概述:有一個沒有排序,元素個數為2N的正整數數組。要求把它分割為元素個數為N的兩個數組,并使兩個子數組的和最接近。
假設數組A[1..2N]所有元素的和是SUM。模仿動態規劃解0-1背包問題的策略,令S(k, i)表示前k個元素中任意i個元素的和的集合。顯然:
S(k, 1) = {A[i] | 1<= i <= k}
S(k, k) = {A[1]+A[2]+…+A[k]}
S(k, i) = S(k-1, i) U {A[k] + x | x屬于S(k-1, i-1) }
按照這個遞推公式來計算,最后找出集合S(2N, N)中與SUM最接近的那個和,這便是答案。這個算法的時間復雜度是O(22N).
因為這個過程中只關注和不大于SUM/2的那個子數組的和。所以集合中重復的和以及大于SUM/2的和都是沒有意義的。把這些沒有意義的和剔除掉,剩下的有意義的和的個數最多就是SUM/2個。所以,我們不需要記錄S(2N,N)中都有哪些和,只需要從SUM/2到1遍歷一次,逐個詢問這個值是不是在S(2N,N)中出現,第一個出現的值就是答案。我們的程序不需要按照上述遞推公式計算每個集合,只需要為每個集合設一個標志數組,標記SUM/2到1這個區間中的哪些值可以被計算出來。關鍵代碼如下:
for(i = 0; i < N+1; i++)
for(j = 0; j < sum/2+1; j++)
flag[i][j] = false;
flag[0][0] = true;
for(int k = 1; k <= 2*N; k++) {
for(i = k > N ? N : k; i >= 1; i--) {
//兩層外循環是遍歷集合S(k,i)
for(j = 0; j <= sum/2; j++) {
if(j >= A[k] && flag[i-1][j-A[k]])
flag[i][j] = true;
}
}
}
for(i = sum/2; i >= 0; i--) {
if(flag[N][i]) {
cout << "minimum delta is " << abs(2*i - sum) << endl;
break;
}
}