枚举

基础知识 / enumerate

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枚举

本页面将简要介绍枚举算法.

简介

枚举(英语:Enumerate)是基于已有知识来猜测答案的一种问题求解策略.

枚举的思想是不断地猜测,从可能的集合中一一尝试,然后再判断题目的条件是否成立.

要点

给出解空间

建立简洁的数学模型.

枚举的时候要想清楚:可能的情况是什么?要枚举哪些要素?

减少枚举的空间

枚举的范围是什么?是所有的内容都需要枚举吗?

在用枚举法解决问题的时候,一定要想清楚这两件事,否则会带来不必要的时间开销.

选择合适的枚举顺序

根据题目判断.比如例题中要求的是最大的符合条件的素数,那自然是从大到小枚举比较合适.

例题

以下是一个使用枚举解题与优化枚举范围的例子.

例题

给定一个数组,其所有元素互不相同且均不为 00.求该数组中和为 00 的数对个数.

解题思路

枚举两个数的代码很容易就可以写出来.

C++PythonJava

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来看看枚举的范围如何优化.由于题中没要求数对是有序的,答案就是有序的情况的两倍(考虑如果 `(a, b)` 是答案,那么 `(b, a)` 也是答案).对于这种情况,只需统计人为要求有顺序之后的答案,最后再乘上 22![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7) 就好了.

不妨要求第一个数要出现在靠后的位置.代码如下:

C++PythonJava

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不难发现这里已经减少了 𝑗j 的枚举范围,减少了这段代码的时间开销.

我们可以在此之上进一步优化.

两个数是否都一定要枚举出来呢?枚举其中一个数之后,题目的条件已经确定了其他的要素(另一个数)的条件,如果能找到一种方法直接判断题目要求的那个数是否存在,就可以省掉枚举后一个数的时间了.较为进阶地,在数据范围允许的情况下,我们可以使用桶1记录遍历过的数.

C++PythonJava

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### 复杂度分析

  * 时间复杂度分析:对 𝑎a![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7) 数组遍历了一遍就能完成题目要求,当 𝑛n![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7) 足够大的时候时间复杂度为 𝑂(𝑛)O(n)![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7).
  * 空间复杂度分析:𝑂(𝑛 +max{|𝑥| :𝑥 ∈𝑎})O(n+max{|x|:x∈a})![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7).

## 习题

  * [2811: 熄灯问题 - OpenJudge](http://bailian.openjudge.cn/practice/2811/)

## 脚注

* * *

  1. [桶排序](../bucket-sort/) 以及 [主元素问题](../../misc/main-element/#离线算法) 以及 [Stack Overflow 上对桶数据结构的讲解](https://stackoverflow.com/questions/42399355/what-is-a-bucket-or-double-bucket-data-structure)(英文) ↩

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