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如何回溯解決組合問題和字符串分割

開發(fā) 前端
LeetCode 39:給你一個(gè)無重復(fù)元素的整數(shù)數(shù)組candidates和一個(gè)目標(biāo)整數(shù) target ,找出 candidates 中可以使數(shù)字和為目標(biāo)數(shù) target 的 所有不同組合 ,并以列表形式返回。你可以按任意順序返回這些組合。

天氣漸寒,大家做好保暖措施。反正我在武漢是被凍傻了??。

首先,做任何有關(guān)回溯的題,一定要把這個(gè)遞歸函數(shù)模板記在心里?。?/p>

void backtracking(參數(shù)) {
    if (終止條件) {
        存放結(jié)果;
        return;
    }
    for (選擇本層集合中元素(畫成樹,就是樹節(jié)點(diǎn)孩子的大小)){
        處理節(jié)點(diǎn);
        backtracking();
        回溯,撤銷處理結(jié)果;
    }
}

組合總和問題

LeetCode 39:給你一個(gè)無重復(fù)元素的整數(shù)數(shù)組candidates和一個(gè)目標(biāo)整數(shù) target ,找出 candidates 中可以使數(shù)字和為目標(biāo)數(shù) target 的 所有不同組合 ,并以列表形式返回。你可以按任意順序返回這些組合。candidates 中的 同一個(gè) 數(shù)字可以 無限制重復(fù)被選取 。如果至少一個(gè)數(shù)字的被選數(shù)量不同,則兩種組合是不同的。數(shù)組中的元素滿足1 <= candidates[i] <= 200。

示例:

  • 輸入:candidates = [2,3,6,7],target = 7
  • 輸出:[[2,2,3],[7]]
  • 解釋:2 和 3 可以形成一組候選,2 + 2 + 3 = 7 。注意2可以使用多次。7 也是一個(gè)候選, 7 = 7 ,僅有這兩種組合。

分析:首先,對于序列{2,3,6,7},target=7。可以先選2,然后剩下的target就是7-2=5。再選一個(gè)2,剩余5-2=3。之后再選一個(gè)2,剩余3-2=1。已經(jīng)小于2了,我們不能繼續(xù)向下了,要撤回一下,看有沒有3。有3,就得到了第一個(gè)結(jié)果{2,2,3}。

然后,撤回到只選了一個(gè)2的時(shí)候,這時(shí)不能再取2了,而是從{3,6,7}中選擇,如下圖所示,沒有符合要求的!以此類推,后面嘗試從3、6和7開始選擇。

圖片圖片

所以我們最終得到的結(jié)果就是{2,2,3}和{2,5}。

這個(gè)圖橫向是針對每個(gè)元素的暴力枚舉,縱向是遞歸,也是一個(gè)縱橫問題。

List<List<Integer>> res = new ArrayList<>(); //結(jié)果數(shù)組
List<Integer> path = new ArrayList<>(); //記錄當(dāng)前正在訪問的路徑
public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) {
    dfs(candidates,0,target);
    return res;
}
public void dfs(int[] c,int u,int target){
    if(target < 0) return;
    if(target == 0){
        res.add(new ArrayList(path));
        return;
    }
    for(int i = u ; i < c.length;i++){
        if(c[i] <= target){
            path.add(c[i]);
            dfs(c,i,target-c[i]);
            path.remove(path.size() - 1);
        }
    }
}

配合上文提到的回溯模板你就會(huì)發(fā)現(xiàn),這簡直就是標(biāo)準(zhǔn)的回溯題目。

分割字符串

LeetCode 131:給你一個(gè)字符串 s,請你將 s 分割成一些子串,使每個(gè)子串都是回文串。返回 s 所有可能的分割方案。

示例 1:

  • 輸入:s = "aab"
  • 輸出:[["a","a","b"],["aa","b"]]

示例 2:

  • 輸入:s = "a"
  • 輸出:[["a"]]

分析:每個(gè)子串都要是回文串,這個(gè)功能可以單獨(dú)寫一個(gè)函數(shù)用于判斷一個(gè)字符串是不是回文串。那么這個(gè)函數(shù)怎么實(shí)現(xiàn)呢?很簡單,利用雙指針分別指向字符串的首尾,一起往中間遍歷,一旦相同位置上的字符不相同就返回false,否則就默認(rèn)返回true。

還要再解決一個(gè)問題:如何分割?

圖片圖片

上圖中,劃豎線分開的就是每次分出的子串,右邊就是還沒分的??梢娒看畏殖鲆粋€(gè)的時(shí)候我們都要判斷一下是不是回文。

第一次切'a',第二次切'aa',第三次切'aab'。這對應(yīng)的就是回溯里的for循環(huán),也就是橫向方面。第一次切了'a',剩下的就是'ab'。遞歸就是再將其再切一個(gè)回文下來,也就是第二個(gè)'a',剩下的'b'再交給遞歸進(jìn)一步切割。這就是縱向方面要干的事情,其他以此類推。

用一個(gè)二維數(shù)組lists保存最后的結(jié)果。回想我們回溯的模板。首先想明白他的終止條件是什么?答:整個(gè)字符串都遍歷完之后。for循環(huán)就是圖中橫向的那一部分?;厮?,就是處理完這種方案之后,退回的第一層,開始下一種分割方案。

List<List<String>> lists = new ArrayList<>();
Deque<String> deque = new LinkedList<>();

public List<List<String>> partition(String s) {
    backTracking(s, 0);
    return lists;
}
private void backTracking(String s, int startIndex) {
    //如果起始位置大于s的大小,說明找到了一組分割方案
    if(startIndex >= s.length()){
        lists.add(new ArrayList(deque));
        return;
    }
    for(int i = startIndex;i < s.length();i++){
        if(isPalindrome(s,startIndex,i)){
            String str = s.substring(startIndex,i+1);
            deque.addLast(str);
        }else{
            continue;
        }
        //起始位置后移,保證不重復(fù)
        backTracking(s,i+1);
        deque.removeLast();
    }
}
private boolean isPalindrome(String s,int startIndex,int end){
    for(int i = startIndex, j = end;i < j;i++ , j--){
        if(s.charAt(i) != s.charAt(j)){
            return false;
        }
    }
    return true;
}

看到這你依舊是蒙蒙?沒事,俺也一樣?。ū┻@在力扣上都會(huì)被懷疑是不是困難題啊哈哈哈哈。

圖片圖片

沒事沒事,我第一次的時(shí)候調(diào)代碼就調(diào)了半天,很正常,我一點(diǎn)事都沒有??。

責(zé)任編輯:武曉燕 來源: 怒碼少年
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