недавно я заинтересовался проблемой подмножества сумм, которая заключается в нахождении подмножества с нулевой суммой в супернаборе. Я нашел несколько решений для SO, кроме того, я наткнулся на конкретное решение , в котором используется подход динамического программирования. Я перевел его решение на Python на основе его качественных описаний. Я пытаюсь оптимизировать это для больших списков, которые съедают много моей памяти. Может ли кто-нибудь порекомендовать оптимизацию или другие методы для решения этой конкретной проблемы? Вот моя попытка в Python:
import random
from time import time
from itertools import product
time0 = time()
# create a zero matrix of size a (row), b(col)
def create_zero_matrix(a,b):
return [[0]*b for x in xrange(a)]
# generate a list of size num with random integers with an upper and lower bound
def random_ints(num, lower=-1000, upper=1000):
return [random.randrange(lower,upper+1) for i in range(num)]
# split a list up into N and P where N be the sum of the negative values and P the sum of the positive values.
# 0 does not count because of additive identity
def split_sum(A):
N_list = []
P_list = []
for x in A:
if x < 0:
N_list.append(x)
elif x > 0:
P_list.append(x)
return [sum(N_list), sum(P_list)]
# since the column indexes are in the range from 0 to P - N
# we would like to retrieve them based on the index in the range N to P
# n := row, m := col
def get_element(table, n, m, N):
if n < 0:
return 0
try:
return table[n][m - N]
except:
return 0
# same definition as above
def set_element(table, n, m, N, value):
table[n][m - N] = value
# input array
#A = [1, -3, 2, 4]
A = random_ints(200)
[N, P] = split_sum(A)
# create a zero matrix of size m (row) by n (col)
#
# m := the number of elements in A
# n := P - N + 1 (by definition N <= s <= P)
#
# each element in the matrix will be a value of either 0 (false) or 1 (true)
m = len(A)
n = P - N + 1;
table = create_zero_matrix(m, n)
# set first element in index (0, A[0]) to be true
# Definition: Q(1,s) := (x1 == s). Note that index starts at 0 instead of 1.
set_element(table, 0, A[0], N, 1)
# iterate through each table element
#for i in xrange(1, m): #row
# for s in xrange(N, P + 1): #col
for i, s in product(xrange(1, m), xrange(N, P + 1)):
if get_element(table, i - 1, s, N) or A[i] == s or get_element(table, i - 1, s - A[i], N):
#set_element(table, i, s, N, 1)
table[i][s - N] = 1
# find zero-sum subset solution
s = 0
solution = []
for i in reversed(xrange(0, m)):
if get_element(table, i - 1, s, N) == 0 and get_element(table, i, s, N) == 1:
s = s - A[i]
solution.append(A[i])
print "Solution: ",solution
time1 = time()
print "Time execution: ", time1 - time0