hello-algo/zh-hant/codes/cpp/chapter_backtracking/subset_sum_ii.cpp

/**
 * File: subset_sum_ii.cpp
 * Created Time: 2023-06-21
 * Author: krahets (krahets@163.com)
 */

#include "../utils/common.hpp"

/* 回溯演算法：子集和 II */
void backtrack(vector<int> &state, int target, vector<int> &choices, int start, vector<vector<int>> &res) {
    // 子集和等於 target 時，記錄解
    if (target == 0) {
        res.push_back(state);
        return;
    }
    // 走訪所有選擇
    // 剪枝二：從 start 開始走訪，避免生成重複子集
    // 剪枝三：從 start 開始走訪，避免重複選擇同一元素
    for (int i = start; i < choices.size(); i++) {
        // 剪枝一：若子集和超過 target ，則直接結束迴圈
        // 這是因為陣列已排序，後邊元素更大，子集和一定超過 target
        if (target - choices[i] < 0) {
            break;
        }
        // 剪枝四：如果該元素與左邊元素相等，說明該搜尋分支重複，直接跳過
        if (i > start && choices[i] == choices[i - 1]) {
            continue;
        }
        // 嘗試：做出選擇，更新 target, start
        state.push_back(choices[i]);
        // 進行下一輪選擇
        backtrack(state, target - choices[i], choices, i + 1, res);
        // 回退：撤銷選擇，恢復到之前的狀態
        state.pop_back();
    }
}

/* 求解子集和 II */
vector<vector<int>> subsetSumII(vector<int> &nums, int target) {
    vector<int> state;              // 狀態（子集）
    sort(nums.begin(), nums.end()); // 對 nums 進行排序
    int start = 0;                  // 走訪起始點
    vector<vector<int>> res;        // 結果串列（子集串列）
    backtrack(state, target, nums, start, res);
    return res;
}

/* Driver Code */
int main() {
    vector<int> nums = {4, 4, 5};
    int target = 9;

    vector<vector<int>> res = subsetSumII(nums, target);

    cout << "輸入陣列 nums = ";
    printVector(nums);
    cout << "target = " << target << endl;
    cout << "所有和等於 " << target << " 的子集 res = " << endl;
    printVectorMatrix(res);

    return 0;
}