Javascript 将元素与总和列表匹配

Javascript 将元素与总和列表匹配,javascript,algorithm,discrete-mathematics,constraint-programming,subset-sum,Javascript,Algorithm,Discrete Mathematics,Constraint Programming,Subset Sum,如果我有一个数字数组和一个合计数组元素的和列表,那么确定和中包含哪些元素的最有效方法(或者至少不是暴力破解)是什么 简化的示例可能如下所示: 数组=[6,5,7,8,6,12,16] 总和=[14,24,22] 我想知道: 14包括8、6 24包括5,7,12 22包括6、16 function matchElements(arr, sums) { var testArr; function getSumHash() { var hash = {},

如果我有一个数字数组和一个合计数组元素的和列表,那么确定和中包含哪些元素的最有效方法(或者至少不是暴力破解)是什么

简化的示例可能如下所示:

数组=[6,5,7,8,6,12,16] 总和=[14,24,22]

我想知道:

14包括8、6

24包括5,7,12

22包括6、16

function matchElements(arr, sums) {
    var testArr;
    function getSumHash() {
        var hash = {},
            i;
        for (i = 0; i < sums.length; i++) {
            hash[sums[i]] = [];
        }
        return hash;
    }
    sums = getSumHash();
    // I don't have a good sense of where to start on what goes here...
    return sumHash;
}

var totals = matchElements([6, 5, 7, 8, 6, 12, 16], [14,24,22]),
    total;

for (total in totals) {
   console.log(total + "includes", totals[total])
}
函数匹配元素(arr、和){
var-testArr;
函数getSumHash(){
var hash={},
我
对于(i=0;i

我知道,总会有至少一个正确答案,对我来说,数字是否正确对我来说很重要,我不需要在有重复的地方对索引进行配对,只需要与总数相关的值。是否有解决此类问题的既定职能


这只是一个javascript问题,因为这是我编写解决方案所用的语言,这更像是一个通过javascript过滤的一般数学相关问题。如果这不是合适的论坛,我欢迎重定向到合适的堆栈交换站点。

子集和问题是np完全问题,但有一个伪多项式时间动态规划解决方案:-

1.calculate the max element of the sums array
2. Solve it using knapsack analogy
3. consider knapsack capacity = sums[max]
4. items as arr[i] with weight and cost same.
5. maximize profit
6. Check whether a sum can be formed from sums using CostMatrix[sums[i]][arr.length-1]==sums[i]
下面是相同的java实现:-

public class SubSetSum {
    static int[][] costs;

    public static void calSets(int target,int[] arr) {

        costs = new int[arr.length][target+1];
        for(int j=0;j<=target;j++) {
            if(arr[0]<=j) {

                costs[0][j] = arr[0]; 
            }
        }
        for(int i=1;i<arr.length;i++) {

            for(int j=0;j<=target;j++) {
                costs[i][j] = costs[i-1][j];
                if(arr[i]<=j) {
                    costs[i][j] = Math.max(costs[i][j],costs[i-1][j-arr[i]]+arr[i]);
                }
            }

        }

       // System.out.println(costs[arr.length-1][target]);
       /*if(costs[arr.length-1][target]==target) {
           //System.out.println("Sets :");
           //printSets(arr,arr.length-1,target,"");
       } 

       else System.out.println("No such Set found");*/

    } 

    public static void getSubSetSums(int[] arr,int[] sums) {

        int max = -1;
        for(int i=0;i<sums.length;i++) {
            if(max<sums[i]) {
                max = sums[i];
            }
        }

        calSets(max, arr);

        for(int i=0;i<sums.length;i++) {
            if(costs[arr.length-1][sums[i]]==sums[i]) {
                System.out.println("subset forming "+sums[i]+":");
                printSets(arr,arr.length-1,sums[i],"");
            }
        }




    }

    public static void printSets(int[] arr,int n,int w,String result) {


        if(w==0) {
            System.out.println(result);
            return;
        }

        if(n==0) {
           System.out.println(result+","+arr[0]);
            return; 
        }

        if(costs[n-1][w]==costs[n][w]) {
            printSets(arr,n-1,w,new String(result));
        }
        if(arr[n]<=w&&(costs[n-1][w-arr[n]]+arr[n])==costs[n][w]) {
            printSets(arr,n-1,w-arr[n],result+","+arr[n]);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {6, 5, 7, 8, 6, 12, 16};
        int[] sums = {14, 24, 22};        
        getSubSetSums(arr, sums);

    }
}
公共类子类{
静态int[][]成本;
公共静态void计算集(int目标,int[]arr){
成本=新整数[arr.length][target+1];

对于(intj=0;j好吧,诅咒我,这是我的敲门砖,欢迎:)

我相信这是一个手术室

Javascript

一般功能

function powerSet(array) {
    var lastElement,
        sets;

    if (!array.length) {
        sets = [[]];
    } else {
        lastElement = array.pop();
        sets = powerSet(array).reduce(function (previous, element) {
            previous.push(element);
            element = element.slice();
            element.push(lastElement);
            previous.push(element);

            return previous;
        }, []);
    }

    return sets;
}
减少电源集中的拷贝数(我们不希望[6,8]和[8,6]是相同的

function reducer1(set) {
    set.sort(function (a, b) {
        return a - b;
    });

    return this[set] ? false : (this[set] = true);
}
主要功能,获取垃圾箱的匹配项,移除使用过的物品,冲洗并重复执行

function calc(bins, items) {
    var result = {
            unfilled: bins.slice(),
            unused: items.slice()
        },
        match,
        bin,
        index;

    function reducer2(prev, set) {
        if (!prev) {
            set.length && set.reduce(function (acc, cur) {
                acc += cur;

                return acc;
            }, 0) === bin && (prev = set);
        }

        return prev;
    }

    function remove(item) {
        result.unused.splice(result.unused.indexOf(item), 1);
    }

    for (index = result.unfilled.length - 1; index >= 0; index -= 1) {
        bin = result.unfilled[index];
        match = powerSet(result.unused.slice()).filter(reducer1, {}).reduce(reducer2, '');
        if (match) {
            result[bin] = match;
            match.forEach(remove);
            result.unfilled.splice(result.unfilled.lastIndexOf(bin), 1);
        }
    }

    return result;
}
{"14":[6,8],"22":[6,16],"24":[5,7,12],"unfilled":[],"unused":[]} 
这些是我们的物品以及它们需要装入的箱子

var array = [6, 5, 7, 8, 6, 12, 16],
    sums = [14, 24, 22];

console.log(JSON.stringify(calc(sums, array)));
输出

function calc(bins, items) {
    var result = {
            unfilled: bins.slice(),
            unused: items.slice()
        },
        match,
        bin,
        index;

    function reducer2(prev, set) {
        if (!prev) {
            set.length && set.reduce(function (acc, cur) {
                acc += cur;

                return acc;
            }, 0) === bin && (prev = set);
        }

        return prev;
    }

    function remove(item) {
        result.unused.splice(result.unused.indexOf(item), 1);
    }

    for (index = result.unfilled.length - 1; index >= 0; index -= 1) {
        bin = result.unfilled[index];
        match = powerSet(result.unused.slice()).filter(reducer1, {}).reduce(reducer2, '');
        if (match) {
            result[bin] = match;
            match.forEach(remove);
            result.unfilled.splice(result.unfilled.lastIndexOf(bin), 1);
        }
    }

    return result;
}
{"14":[6,8],"22":[6,16],"24":[5,7,12],"unfilled":[],"unused":[]} 

上,展示如何在约束编程系统中对其进行编码可能会很有帮助

这是完整的模型。也可以在

矩阵“x”是有趣的部分,如果在数字“sums[i]”的和中使用数字“nums[j]”,则x[i,j]是1(真)

对于这一特定问题,有16种解决方案:

....
14: [8, 6]
24: [8, 16]
22: [6, 16]
----------
14: [6, 8]
24: [6, 5, 7, 6]
22: [6, 16]
----------
14: [6, 8]
4: [5, 7, 12]
22: [6, 16]
----------
14: [6, 8]
24: [6, 6, 12]
22: [6, 16]
----------
14: [6, 8]
24: [8, 16]
22: [6, 16]
----------
...
14: [8, 6]
24: [5, 7, 12]
22: [6, 16]
----------
14: [8, 6]
24: [8, 16]
22: [6, 16]
----------
这些不是不同的解决方案,因为有两个6。只有一个6,就有两个解决方案:

....
14: [8, 6]
24: [8, 16]
22: [6, 16]
----------
14: [6, 8]
24: [6, 5, 7, 6]
22: [6, 16]
----------
14: [6, 8]
4: [5, 7, 12]
22: [6, 16]
----------
14: [6, 8]
24: [6, 6, 12]
22: [6, 16]
----------
14: [6, 8]
24: [8, 16]
22: [6, 16]
----------
...
14: [8, 6]
24: [5, 7, 12]
22: [6, 16]
----------
14: [8, 6]
24: [8, 16]
22: [6, 16]
----------
旁白:当我第一次读到这个问题时,我不确定目标是否是最小化(或最大化)所使用的数字。通过一些额外的变量和约束,模型也可以用于此。以下是使用最少数字的解决方案:

s: {6, 8, 16}
14: [8, 6]
24: [8, 16]
22: [6, 16]
Not used: {5, 7, 12}
相反,使用的数字的最大计数(此处使用所有数字,因为6在“s”中仅计数一次):

此处提供了扩展的Minizing型号:


(旁白2:一篇评论提到了xkcd餐厅的问题。这里有一个更普遍的解决方案:。这是当前匹配问题的一个变体,主要区别在于一道菜可以被多次计数,而不是像这个匹配问题中那样只计算0..1。)

虽然我可以使用你所说的“暴力”,但我不知道有什么“快速”算法来实现它。是的,我就是这么想的。我这么说是因为我记得xkcd卡通中的一个戳,他告诉服务员在他使用类似问题时不要使用暴力来计算小费(我想),这不是最好的理由哈哈…任何可以消除匹配元素的东西都会被优先考虑,但我同意暴力,我只是希望避免它。这里有人解决了这个问题,不幸的是,我对Minizing一无所知,显然它是用于“约束编程”中的建模问题"。所以这很有趣,但没有什么帮助。这将需要我花一些时间来理解,因为我从未接触过java,直到今晚才听说过约束编程:)+1,现在不管我是如何涉猎的。谢谢!我接受了Xotic750的解决方案,因为它是用javascript实现的。你的帖子加深了我的理解了解问题域,因为这是我第一次在现实世界中介绍。好信息这值得我提供更多的信息。很遗憾,每年可能有100人会看到这一点。似乎这是我们会有著名图书馆的事情,令人惊讶的是,我们没有。精彩的回答,我希望它比我更有用。谢谢,b但这仍然是非常“蛮力”。我相信有人可以做得更好。;)因为这是“np完全”正如Vikram Bhat所提到的,你能做的最好的事情就是有组织的猜测。我看得越多,我就越意识到我别无选择,只能降低期望值。在这一点上,我只想要任何能够产生结果的东西,因为这是一个正式的非琐碎问题。我在最初的要求中故意含糊不清,因为我的重点是公关etty Nearow和我认为最好问一个宽泛的问题,以利于其他人。实际上,我正在整理一个脚本,通过解析几个csv文件,将销售额与存款进行匹配。将在日期范围内递归,并找到正确的组合,以帮助对账,以弥补一些无法恢复的记录。正如您可能想象的那样,手动猜测需要花费不可能的时间。:)是的,我注意到了澄清,但我认为优化变量非常简洁。:-)顺便说一句,至少有一个Javascript包与c语言集成