以矩阵形式返回数组的子集 [JAVA]答案

【问题标题】：Return Subset of an array in form of a matrix [JAVA]以矩阵形式返回数组的子集 [JAVA]
【发布时间】：2020-12-08 22:40:03
【问题描述】：

给定一个整数数组（长度为 n），找到并返回输入数组的所有子集。所以我已经解决了这个问题，但我不确定这里的基本概念。

这是正确的解决方案。

public static int[][] subsets(int input[]) {
              
        return subsets(input,0);
    }
    private static int[][] subsets(int input[], int index){
        if(index == input.length){
            int[][] a = new int[1][0];
            return a;
        }
        
        int[][] smallAns = subsets(input,index+1);
        int[][] ans = new int[2*(smallAns.length)][];
        
        for(int i = 0 ; i < smallAns.length ; ++i){
            
                ans[i] = smallAns[i];
            
        }
        for(int i = 0 ; i < smallAns.length ; ++i){
            ans[i+smallAns.length] = new int[smallAns[i].length+1];
        }
        
        for(int i = 0 ; i < smallAns.length ; ++i){
            for(int j = 0 ; j < ans[i+smallAns.length].length ; ++j){
                if(j == 0){
                    ans[i+smallAns.length][j] = input[index];
                }
                else{
                    ans[i+smallAns.length][j] = smallAns[i][j-1];
                }
            }
        }
        
        return ans;
    }

这是我最初的解决方案：

    public static int[][] subsets(int input[]) {
              
        return subsets(input,0);
    }
    private static int[][] subsets(int input[], int index){
        if(index == input.length){
            int[][] a = new int[1][1];
            return a;
        }
        
        int[][] smallAns = subsets(input,index+1);
        int[][] ans = new int[2*(smallAns.length)][];
        
        for(int i = 0 ; i < smallAns.length ; ++i){
            
                ans[i] = smallAns[i];
            
        }
        for(int i = 0 ; i < smallAns.length ; ++i){
            ans[i+smallAns.length] = new int[smallAns[i].length+1];
        }
        
        for(int i = 0 ; i < smallAns.length ; ++i){
            for(int j = 0 ; j < ans[i+smallAns.length].length ; ++j){
                if(j == 0){
                    ans[i+smallAns.length][j] = input[index];
                }
                else{
                    ans[i+smallAns.length][j] = smallAns[i][j-1];
                }
            }
        }
        
        return ans;
    }

我的原始（第二个代码错误）代码在所有子集的末尾添加了 0。像这样

开头给出的正确代码解决了问题。这两个代码之间的唯一区别是第一个基本情况返回一个 1X1 矩阵（错误的），第二个基本情况返回一个 1X0 矩阵（正确一个）。但我很好奇在基本情况下返回一个 1X0 矩阵.有人可以解释一下当我尝试访问列的长度等时如何不抛出 nullPointerExceptions。

【问题讨论】：

1 x 0 矩阵与 1 x 1 矩阵并没有太大区别。在这两种情况下a.length == 1 和在这两种情况下，a[0] 都是对int[] 的有效、非空引用。因此，在这两种情况下，使用a[0].length 询问列数都是安全的：毫无疑问，1x1 为 1，1x0 为 0。只是不要试图查看 a[0][0] 在 1x0 矩阵上是什么：你会得到 ArrayIndexOutOfBoundsException: 0！
@KevinAnderson 感谢您的洞察力，我现在很清楚。所以代码的工作方式是这样的，它获取递归的结果（smallAns（第一种情况下的 1X0 矩阵））复制它，并在递归结果的每个条目中添加一个数字，并将它们组合成一个更大的矩阵。我的疑问是，当它不存在时，在 1X0 矩阵的条目/条目的开头附加所选数字意味着什么。为什么没有 OurOfIndex 或 NullPointer 异常。我问题中的第一个代码正在工作，我只是不知道具体如何。谢谢。
考虑当你复制一个任意长度的数组“a”时会发生什么； 1) 设置计数器j=0； 2）如果j >= a.length停止； 3）将a[j]复制到其目的地； 4) 递增 j (++j)；并返回到第 2 步。如果数组的长度为 1，您将在 j==a.length 之前执行第 3 步一次，此时您就完成了。现在，如果a.length == 0 会发生什么？ 1) 设置计数 j=0； 2) 如果j >= a.length 停止。 j==0，a.length == 0，所以已经j >= a.length。循环永远不会到达第 (3) 步，您甚至都不会尝试访问 a[0]，所以没有 ArrayIndexOutOfBoundsException。

标签： java algorithm recursion

【解决方案1】：

查看代码中的 if 语句

if(index == input.length){
            int[][] a = new int[1][1];
            return a;
}

您使用二维数组（数组的数组）初始化变量 a，可以说是 1 行 1 列的矩阵。由于a[0][0] 没有被分配任何值，它被赋予了一个int 数据类型0 的默认值。

变量a应该用一个长度为0的数组来初始化

int[][] a = new int[1][0];

【讨论】：