/**
* File: subset_sum_ii.cs
* Created Time: 2023-06-25
* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
*/

namespace hello_algo.chapter_backtracking;

public class subset_sum_ii {
    /* 백트래킹 알고리즘: 부분 집합 합 II */
    void Backtrack(List<int> state, int target, int[] choices, int start, List<List<int>> res) {
        // 부분 집합의 합이 target과 같으면 해를 기록한다
        if (target == 0) {
            res.Add(new List<int>(state));
            return;
        }
        // 모든 선택지를 순회한다
        // 가지치기 2: start부터 순회하여 중복 부분 집합 생성을 방지한다
        // 가지치기 3: start부터 순회하여 같은 원소의 중복 선택을 방지한다
        for (int i = start; i < choices.Length; i++) {
            // 가지치기 1: 부분 집합의 합이 target을 초과하면 즉시 반복문을 종료한다
            // 배열이 정렬되어 있어 뒤의 원소가 더 크므로, 부분 집합의 합이 반드시 target을 초과하기 때문이다
            if (target - choices[i] < 0) {
                break;
            }
            // 가지치기 4: 해당 원소가 왼쪽 원소와 같으면 탐색 분기가 중복되므로 바로 건너뛴다
            if (i > start && choices[i] == choices[i - 1]) {
                continue;
            }
            // 시도: 선택하고 target, start를 갱신한다
            state.Add(choices[i]);
            // 다음 선택을 진행한다
            Backtrack(state, target - choices[i], choices, i + 1, res);
            // 되돌리기: 선택을 취소하고 이전 상태로 되돌린다
            state.RemoveAt(state.Count - 1);
        }
    }

    /* 부분 집합 합 II 풀기 */
    List<List<int>> SubsetSumII(int[] nums, int target) {
        List<int> state = []; // 상태(부분 집합)
        Array.Sort(nums); // nums를 정렬한다
        int start = 0; // 순회 시작 위치
        List<List<int>> res = []; // 결과 리스트(부분 집합 리스트)
        Backtrack(state, target, nums, start, res);
        return res;
    }

    [Test]
    public void Test() {
        int[] nums = [4, 4, 5];
        int target = 9;
        List<List<int>> res = SubsetSumII(nums, target);
        Console.WriteLine("입력 배열 nums = " + string.Join(", ", nums) + ", target = " + target);
        Console.WriteLine("부분 집합의 합: " + target + " ; 해당하는 모든 부분 집합 res = ");
        foreach (var subset in res) {
            PrintUtil.PrintList(subset);
        }
    }
}