Java 中的中间相遇

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我们有一个数组和一个总和值;问题陈述是计算不超过给定总和值的最大子集和。我们不能在这里应用蛮力方法,因为给定数组的结构与分而治之方法不同。

让我们看看这个的各种输入输出场景 -

让我们通过例子来理解

输入 − long arr[] = { 21, 1, 2, 45, 9, 8 } long given_Sum = 12

输出 −和小于或等于给定和的最大和子集-->12

解释 −数组被分成一组 2 个子集。第一个有 n/2 个元素,后者有其余元素。计算第一个子集的所有可能子集和并将其存储在数组 A 中,类似地,计算后一个子集的子集和并将其存储在数组 B 中。最后合并 2 个子问题,使得它们的和小于或等于给定的和。

输入 − long arr[] = { 2, 12, 16, 25, 17, 27 } long given_Sum = 24;

输出 −总和小于或等于给定总和的最大总和子集-->19

解释 −数组被分成一组 2 个子集。第一个子集有 n/2 个元素,后者有其余元素。计算第一个子集的所有可能子集和并将其存储在数组 A 中,同样计算后一个子集的子集和并将其存储在数组 B 中。最后将 2 个子问题合并,使得它们的总和小于或等于给定的总和。

以下程序中使用的方法如下 −

  • 创建一个 long 数据类型的数组和一个 long 数据类型的变量,并将其设置为 10。调用该函数作为 calculateSubsetSum(arr, arr.length, given_Sum))。

  • 在方法内部,calculateSubsetSum(arr, arr.length, given_Sum))

    • 调用该方法作为solve_subarray(a, A, len / 2, 0) 和solve_subarray(a, B, len - len / 2, len / 2)

    • 计算 A 和 B 的大小,然后使用 sort() 方法对数组 B 进行排序。

    • 从 i 到 0 开始循环 FOR,直到 i 小于数组 A 的大小。检查如果 A[i] 小于等于 given_Sum,则将 get_lower_bound 设置为 calculate_lower_bound(B, given_Sum - A[i])。检查,如果 get_lower_bound 等于 size_B 或 B[get_lower_bound] 不等于 (given_Sum - A[i])),则将 get_lower_bound 减 1。

    • 检查 B[get_lower_bound] + A[i]) 是否大于 max,则将 max 设置为 B[get_lower_bound] + A[i]。

    • 返回 max

  • 在方法内部,solve_subarray(long a[], long x[], int n, int c)

    • 从 i 到 0 开始循环,直到 i 小于 (1 << n)。在循环内部,将 sum 设置为 0。

    • 从 j 到 0 开始循环,直到 j 小于 n。在循环中,检查 i & (1 << j)) 是否等于 0,然后将 sum 设置为 sum + a[j + c]。

    • 将 x[i] 设置为 sum

  • 在方法中,calculate_lower_bound(long a[], long x)

    • 将变量声明为 left 为 -1,right 为数组 1 的长度。

    • 开始循环,同时 left + 1 小于 right。在 while 中,将 m 设置为 (left + right) >>> 1。检查 a[m] 是否大于 x,然后将 right 设置为 m。

    • 否则,将 left 设置为 m。

    • 返回 right。

示例

import java.util.*;
import java.lang.*;
import java.io.*;
public class testClass{
   static long A[] = new long[2000005];
   static long B[] = new long[2000005];
   static void solve_subarray(long a[], long x[], int n, int c){
      for (int i = 0; i < (1 << n); i++){
         long sum = 0;
         for (int j = 0; j < n; j++){
            if ((i & (1 << j)) == 0){
               sum += a[j + c];
            }
         }
         x[i] = sum;
      }
   }
   static long calculateSubsetSum(long a[], int len, long given_Sum){
      solve_subarray(a, A, len / 2, 0);
      solve_subarray(a, B, len - len / 2, len / 2);
      int size_A = 1 << (len / 2);
      int size_B = 1 << (len - len / 2);
      Arrays.sort(B);
      long max = 0;
      for (int i = 0; i < size_A; i++){
         if (A[i] <= given_Sum){
            int get_lower_bound = calculate_lower_bound(B, given_Sum - A[i]);
            if (get_lower_bound == size_B || B[get_lower_bound] != (given_Sum - A[i])){
               get_lower_bound--;
            }
            if((B[get_lower_bound] + A[i]) > max){
               max = B[get_lower_bound] + A[i];
            }
         }
      }
      return max;
   }
   static int calculate_lower_bound(long a[], long x){
      int left = -1, right = a.length;
      while (left + 1 < right){
         int m = (left + right) >>> 1;
         if (a[m] >= x){
            right = m;
         }
         else{
            left = m;
         }
      }
      return right;
   }
   public static void main(String[] args){
      long arr[] = { 21, 1, 2, 45, 9, 8 };
      long given_Sum = 12;
      System.out.println("The maximum sum subset having sum less than or equal to the given sum-->" + calculateSubsetSum(arr, arr.length, given_Sum));
   }
}

输出

如果我们运行上述代码,它将生成以下输出

The maximum sum subset having sum less than or equal to the given sum-->12

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