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90. Subsets II

Given a collection of integers that might contain duplicates, nums, return all possible subsets (the power set).

Note: The solution set must not contain duplicate subsets.

Example:
Input: [1,2,2]
Output:
[
  [2],
  [1],
  [1,2,2],
  [2,2],
  [1,2],
  []
]

解题分析

这道题跟 78. Subsets 类似。不一样的地方是要处理重复元素:

0090 01

第 4 行新添加的 2 要加到第 3 行的所有解中,而第 3 行的一部分解是旧解,一部分是新解。可以看到,我们黑色部分是由第 3 行的旧解产生的,橙色部分是由新解产生的。

而第 1 行到第 2 行,已经在旧解中加入了 2 产生了第 2 行的橙色部分,所以这里如果再在旧解中加 2 产生黑色部分就造成了重复。

所以当有重复数字的时候,我们只考虑上一步的新解,算法中用一个指针保存每一步的新解开始的位置即可。

如果使用递归回溯来解决这个问题,遇到重复的直接跳过就可以了,因为重复字段已经处理过一次了。

  • 一刷

  • 二刷

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/**
 * Runtime: 2 ms, faster than 27.76% of Java online submissions for Subsets II.
 * Memory Usage: 39.4 MB, less than 5.88% of Java online submissions for Subsets II.
 *
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2020-02-05 21:28
 */
public List<List<Integer>> subsetsWithDup(int[] nums) {
    List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
    Arrays.sort(nums);
    backtrack(nums, 0, new ArrayDeque<>(), result);
    return result;
}

private void backtrack(int[] nums, int start, Deque<Integer> current, List<List<Integer>> result) {
    result.add(new ArrayList<>(current));
    for (int i = start; i < nums.length; i++) {
        if (i > start && nums[i - 1] == nums[i]) {
            continue;
        }
        int num = nums[i];
        current.addLast(num);
        backtrack(nums, i + 1, current, result);
        current.removeLast();
    }
}

/**
 * Runtime: 2 ms, faster than 27.76% of Java online submissions for Subsets II.
 * Memory Usage: 39.3 MB, less than 5.88% of Java online submissions for Subsets II.
 *
 * Copy from: https://leetcode-cn.com/problems/subsets-ii/solution/xiang-xi-tong-su-de-si-lu-fen-xi-duo-jie-fa-by-19/[详细通俗的思路分析,多解法 - 子集 II - 力扣(LeetCode)]
 */
public List<List<Integer>> subsetsWithDupAppend(int[] nums) {
    List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
    result.add(Collections.emptyList());
    Arrays.sort(nums);
    //保存新解的开始位置
    int start = 1;
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        List<List<Integer>> temp = new LinkedList<>();
        for (int j = 0; j < result.size(); j++) {
            //如果出现重复数字,就跳过所有旧解
            if (i > 0 && nums[i - 1] == nums[i] && j < start) {
                continue;
            }
            List<Integer> list = result.get(j);
            List<Integer> newList = new ArrayList<>(list);
            newList.add(nums[i]);
            temp.add(newList);
        }
        start = result.size();
        result.addAll(temp);
    }
    return result;
}
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/**
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2024-07-08 21:31:11
 */
public List<List<Integer>> subsetsWithDup(int[] nums) {
  List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
  Arrays.sort(nums); // 对数组进行排序,方便后续处理相同的元素
  backtrack(nums, 0, result, new ArrayList<>());
  return result;
}

private void backtrack(int[] nums, int start,
                       List<List<Integer>> result, List<Integer> subset) {
  result.add(new ArrayList<>(subset));
  for (int i = start; i < nums.length; i++) {
    // 在同一父节点下的递归子树,对值相同的节点进行剪枝
    if (start < i && nums[i - 1] == nums[i]) {
      continue;
    }
    subset.add(nums[i]);
    backtrack(nums, i + 1, result, subset);
    subset.remove(subset.size() - 1);
  }
}