SUMME DER TEILMENGENUNTERSCHIEDE

Probieren Sie es bei GfG Practice aus

#practiceLinkDiv { display: none !important; }

Gegeben sei eine Menge S bestehend aus n Zahlen. Ermitteln Sie die Differenzsumme zwischen dem letzten und dem ersten Element jeder Teilmenge. Wir finden das erste und letzte Element jeder Teilmenge, indem wir sie in derselben Reihenfolge halten, in der sie im Eingabesatz S erscheinen, d. h. sumSetDiff(S) = ? (letzte(r) - erste(r)) wobei die Summe über alle Teilmengen s von S geht.

Notiz:

Elemente in der Teilmenge sollten in der gleichen Reihenfolge sein wie in der Menge S. Beispiele:

 S = {5 2 9 6} n = 4   
 Subsets are:   
 {5} last(s)-first(s) = 0.   
 {2} last(s)-first(s) = 0.   
 {9} last(s)-first(s) = 0.   
 {6} last(s)-first(s) = 0.   
 {52} last(s)-first(s) = -3.   
 {59} last(s)-first(s) = 4.   
 {56} last(s)-first(s) = 1.   
 {29} last(s)-first(s) = 7.   
 {26} last(s)-first(s) = 4.   
 {96} last(s)-first(s) = -3.   
 {529} last(s)-first(s) = 4.   
 {526} last(s)-first(s) = 1.   
 {596} last(s)-first(s) = 1.   
 {296} last(s)-first(s) = 4.   
 {5296} last(s)-first(s) = 1.   
 Output = -3+4+1+7+4-3+4+1+1+4+1   
  = 21.   
   Empfohlen: Bitte lösen Sie es auf '   ÜBEN   ' zuerst, bevor wir zur Lösung übergehen.   
     Eine einfache Lösung    
   Bei diesem Problem geht es darum, die Differenz zwischen dem letzten und dem ersten Element für jede Teilmenge s der Menge S zu ermitteln und die Summe aller dieser Differenzen auszugeben. Die Zeitkomplexität für diesen Ansatz beträgt O(2  
   ^N 
   ).  
      Eine effiziente Lösung    
   um das Problem in linearer Zeitkomplexität zu lösen. Wir erhalten eine Menge S bestehend aus n Zahlen und müssen die Differenzsumme zwischen dem letzten und dem ersten Element jeder Teilmenge von S berechnen, d. h. sumSetDiff(S) = ? (letzte(r) - erste(r)) wobei die Summe über alle Teilmengen s von S geht. Äquivalent: sumSetDiff(S) = ? (letzte(r)) - ? (first(s)) Mit anderen Worten: Wir können die Summe des letzten Elements jeder Teilmenge und die Summe des ersten Elements jeder Teilmenge separat berechnen und dann ihre Differenz berechnen. Nehmen wir an, dass die Elemente von S {a1 a2 a3... an} sind. Beachten Sie die folgende Beobachtung:  
    Teilmengen, die Elemente enthalten     a1    als erstes Element kann erhalten werden, indem man eine beliebige Teilmenge von {a2 a3... an} nimmt und dann a1 darin einbezieht. Die Anzahl solcher Teilmengen beträgt 2  ^n-1 .  
  Teilmengen, die das Element a2 als erstes Element enthalten, können erhalten werden, indem man eine beliebige Teilmenge von {a3 a4... an} nimmt und dann a2 darin einbezieht. Die Anzahl solcher Teilmengen beträgt 2  ^n-2 .  
  Teilmengen, die das Element ai als erstes Element enthalten, können erhalten werden, indem man eine beliebige Teilmenge von {ai a(i+1)... an} nimmt und dann ai darin einbezieht. Die Anzahl solcher Teilmengen beträgt 2  ^n-i .  
   
 
  Daher beträgt die Summe des ersten Elements aller Teilmengen: SumF = a1.2  
  ^n-1 
  + a2.2  
  ^n-2 
  +...+ an.1 Auf ähnliche Weise können wir die Summe des letzten Elements aller Teilmengen von S berechnen (wobei wir bei jedem Schritt ai als letztes Element anstelle des ersten Elements nehmen und dann alle Teilmengen erhalten). SummeL = a1.1 + a2.2 +...+ an.2  
  ^n-1 
  Endlich wird die Antwort auf unser Problem sein  
     SummeL - SummeF    
  .  
     Durchführung:    
  C++      // A C++ program to find sum of difference between   // last and first element of each subset   #include       // Returns the sum of first elements of all subsets   int     SumF  (  int     S  []     int     n  )   {      int     sum     =     0  ;      // Compute the SumF as given in the above explanation      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     n  ;     i  ++  )      sum     =     sum     +     (  S  [  i  ]     *     pow  (  2       n  -  i  -1  ));      return     sum  ;   }   // Returns the sum of last elements of all subsets   int     SumL  (  int     S  []     int     n  )   {      int     sum     =     0  ;      // Compute the SumL as given in the above explanation      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     n  ;     i  ++  )      sum     =     sum     +     (  S  [  i  ]     *     pow  (  2       i  ));      return     sum  ;   }   // Returns the difference between sum of last elements of   // each subset and the sum of first elements of each subset   int     sumSetDiff  (  int     S  []     int     n  )   {      return     SumL  (  S       n  )     -     SumF  (  S       n  );   }   // Driver program to test above function   int     main  ()   {      int     n     =     4  ;      int     S  []     =     {  5       2       9       6  };      printf  (  '%d  n  '       sumSetDiff  (  S       n  ));      return     0  ;   }   
  Java      // A Java program to find sum of difference    // between last and first element of each    // subset   class   GFG     {          // Returns the sum of first elements       // of all subsets      static     int     SumF  (  int     S  []       int     n  )      {      int     sum     =     0  ;      // Compute the SumF as given in       // the above explanation      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     n  ;     i  ++  )      sum     =     sum     +     (  int  )(  S  [  i  ]     *         Math  .  pow  (  2       n     -     i     -     1  ));      return     sum  ;      }      // Returns the sum of last elements       // of all subsets      static     int     SumL  (  int     S  []       int     n  )      {      int     sum     =     0  ;      // Compute the SumL as given in       // the above explanation      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     n  ;     i  ++  )      sum     =     sum     +     (  int  )(  S  [  i  ]     *      Math  .  pow  (  2       i  ));          return     sum  ;      }      // Returns the difference between sum       // of last elements of each subset and       // the sum of first elements of each       // subset      static     int     sumSetDiff  (  int     S  []       int     n  )      {      return     SumL  (  S       n  )     -     SumF  (  S       n  );      }      // Driver program      public     static     void     main  (  String     arg  []  )      {      int     n     =     4  ;      int     S  []     =     {     5       2       9       6     };          System  .  out  .  println  (  sumSetDiff  (  S       n  ));      }   }   // This code is contributed by Anant Agarwal.   
  Python3      # Python3 program to find sum of   # difference between last and    # first element of each subset   # Returns the sum of first   # elements of all subsets   def   SumF  (  S     n  ):   sum   =   0   # Compute the SumF as given   # in the above explanation   for   i   in   range  (  n  ):   sum   =   sum   +   (  S  [  i  ]   *   pow  (  2     n   -   i   -   1  ))   return   sum   # Returns the sum of last   # elements of all subsets   def   SumL  (  S     n  ):   sum   =   0   # Compute the SumL as given   # in the above explanation   for   i   in   range  (  n  ):   sum   =   sum   +   (  S  [  i  ]   *   pow  (  2     i  ))   return   sum   # Returns the difference between sum   # of last elements of each subset and   # the sum of first elements of each subset   def   sumSetDiff  (  S     n  ):   return   SumL  (  S     n  )   -   SumF  (  S     n  )   # Driver program   n   =   4   S   =   [  5     2     9     6  ]   print  (  sumSetDiff  (  S     n  ))   # This code is contributed by Anant Agarwal.   
  C#         // A C# program to find sum of difference    // between last and first element of each    // subset   using     System  ;   class     GFG     {          // Returns the sum of first elements       // of all subsets      static     int     SumF  (  int     []  S       int     n  )      {      int     sum     =     0  ;          // Compute the SumF as given in       // the above explanation      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     n  ;     i  ++  )      sum     =     sum     +     (  int  )(  S  [  i  ]     *         Math  .  Pow  (  2       n     -     i     -     1  ));      return     sum  ;      }          // Returns the sum of last elements       // of all subsets      static     int     SumL  (  int     []  S       int     n  )      {      int     sum     =     0  ;          // Compute the SumL as given in       // the above explanation      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     n  ;     i  ++  )      sum     =     sum     +     (  int  )(  S  [  i  ]     *      Math  .  Pow  (  2       i  ));          return     sum  ;      }          // Returns the difference between sum       // of last elements of each subset and       // the sum of first elements of each       // subset      static     int     sumSetDiff  (  int     []  S       int     n  )      {      return     SumL  (  S       n  )     -     SumF  (  S       n  );      }          // Driver program      public     static     void     Main  ()      {      int     n     =     4  ;      int     []  S     =     {     5       2       9       6     };          Console  .  Write  (  sumSetDiff  (  S       n  ));      }   }       // This code is contributed by nitin mittal.   
  JavaScript      // Returns the sum of first elements of all subsets   function     sumF  (  S       n  )     {      let     sum     =     0  ;      // Compute the SumF as given in the above explanation      for     (  let     i     =     0  ;     i      <     n  ;     i  ++  )     {      sum     +=     S  [  i  ]     *     Math  .  pow  (  2       n     -     i     -     1  );      }      return     sum  ;   }   // Returns the sum of last elements of all subsets   function     sumL  (  S       n  )     {      let     sum     =     0  ;      // Compute the SumL as given in the above explanation      for     (  let     i     =     0  ;     i      <     n  ;     i  ++  )     {      sum     +=     S  [  i  ]     *     Math  .  pow  (  2       i  );      }      return     sum  ;   }   // Returns the difference between sum of last elements of each subset and the sum of first elements of each subset   function     sumSetDiff  (  S       n  )     {      return     sumL  (  S       n  )     -     sumF  (  S       n  );   }   // Driver program to test the above functions   function     main  ()     {      const     n     =     4  ;      const     S     =     [  5       2       9       6  ];      console  .  log  (  sumSetDiff  (  S       n  ));   }   main  ();   
  PHP         // A PHP program to find sum    // of difference between last    // and first element of each subset   // Returns the sum of first    // elements of all subsets   function   SumF  (   $S     $n  )   {   $sum   =   0  ;   // Compute the SumF as given    // in the above explanation   for   (  $i   =   0  ;   $i    <   $n  ;   $i  ++  )   $sum   =   $sum   +   (  $S  [  $i  ]   *   pow  (  2     $n   -   $i   -   1  ));   return   $sum  ;   }   // Returns the sum of last   // elements of all subsets   function   SumL  (   $S     $n  )   {   $sum   =   0  ;   // Compute the SumL as given   // in the above explanation   for  (  $i   =   0  ;   $i    <   $n  ;   $i  ++  )   $sum   =   $sum   +   (  $S  [  $i  ]   *   pow  (  2     $i  ));   return   $sum  ;   }   // Returns the difference between   // sum of last elements of   // each subset and the sum of   // first elements of each subset   function   sumSetDiff  (   $S     $n  )   {   return   SumL  (  $S     $n  )   -   SumF  (  $S     $n  );   }   // Driver Code   $n   =   4  ;   $S   =   array  (  5     2     9     6  );   echo   sumSetDiff  (  $S     $n  );   // This code is contributed by anuj_67.   ?>   
   
  Ausgabe:  
   21   
 
  Zeitkomplexität: O(n) Dieser Artikel wurde verfasst von  
     Akash Aggarwal    
  . Wenn Ihnen GeeksforGeeks gefällt und Sie einen Beitrag leisten möchten, können Sie auch einen Artikel über schreiben  
  contributor.geeksforgeeks.org  
  oder senden Sie Ihren Artikel per E-Mail an [email protected]. Sehen Sie, wie Ihr Artikel auf der Hauptseite von GeeksforGeeks erscheint, und helfen Sie anderen Geeks.  
 
         Quiz erstellen