本题就是在集合中找k个不同的数相加等于n,集合的范围是【1-9】,相对于组合那一题就多出了一个条件就是这k个数相加等于n,其他基本一致。那我们同样可以使用到回溯的写法,我们也可将将其抽象成树形结构,k代表递归层数,n代表for循环的范围。
1.确定返回值和参数:
定义一个全局变量vector
class Solution {
private:
vector> result; // 存放结果集
vector path; // 符合条件的结果
// targetSum:目标和,也就是题目中的n。
// k:题目中要求k个数的集合。
// sum:已经收集的元素的总和,也就是path里元素的总和。
// startIndex:下一层for循环搜索的起始位置。
void backtracking(int targetSum, int k, int sum, int startIndex) {
if (path.size() == k) {
if (sum == targetSum) result.push_back(path);
return; // 如果path.size() == k 但sum != targetSum 直接返回
}
for (int i = startIndex; i <= 9; i++) {
sum += i; // 处理
path.push_back(i); // 处理
backtracking(targetSum, k, sum, i + 1); // 注意i+1调整startIndex
sum -= i; // 回溯
path.pop_back(); // 回溯
}
}
public:
vector> combinationSum3(int k, int n) {
result.clear(); // 可以不加
path.clear(); // 可以不加
backtracking(n, k, 0, 1);
return result;
}
};
目前的path路径里的值大于我们目标里的值的时候,循环没有必要进行下去了。
if (sum > targetSum) { // 剪枝操作
return;
}
写题分为三步:
1.先将数字映射成对应字符串,这时你要想用什么容器才能将数字映射成字符串(string 类型的数组和map映射,unordered_map
2.数字的长度代表递归遍历的层数,for循环用于遍历数字映射出的字符串。
3.处理’#‘这种异常情况
这题的主要解题思路:选出合适的用于映射的容器,每次递归中for树层遍历之前,将数字映射的字符串取出来,然后每次for循环就遍历字符串,for循环中套有递归调用,每次递归都进入下一个数字
一、将数字映射成字符串我们很容易可以想到用map或者是二维数组。
const string letterMap[10] = {
"", // 0
"", // 1
"abc", // 2
"def", // 3
"ghi", // 4
"jkl", // 5
"mno", // 6
"pqrs", // 7
"tuv", // 8
"wxyz", // 9
};
unordered_mapletterMap={
{1,""},{2,"abc"},{3,"def"},{4,"ghi"},{5,"jkl"},{6,"mno"},{7,"pqrs"},{8,"tuv"},{9,"wxyz"}
};
二、遍历的时候将数字转化为对应的字符串,然后for循环遍历,for循环里面包含递归逻辑
1.确定参数和返回值:
首先需要一个字符串s来收集叶子节点的结果,然后用一个字符串数组result存起来,这两个变量我们定义为全局。
再看参数,参数是给定的string digits ,然后还有index。
index不是前面求组合中的startIndex.
这个index记录遍历第几个数字了,就是用来遍历digits(题目中给出了数字字符串),同时index也表示树的深度。
vector result;
string s;
void backtracking(const string& digits, int index)
2.终止条件:
if (index == digits.size()) {
result.push_back(s);
return;
}
3.确定单层循环逻辑:
首先要找到对应的index,然后通过index找到对应的字符串,用for循环来处理这个字符集
int digit = digits[index] - '0'; // 将index指向的数字转为int
string letters = letterMap[digit]; // 取数字对应的字符集
for (int i = 0; i < letters.size(); i++) {
s.push_back(letters[i]); // 处理
backtracking(digits, index + 1); // 递归,注意index+1,一下层要处理下一个数字了
s.pop_back(); // 回溯
}
注意这里的for循环初始位置i,不像求组合里的从startIndex开始遍历,而是从集合的第一个元素开始遍历,因为每个数字代表不同的集合集,而组合问题遍历的是相同的集合集,所以如果没有startIndex的话会出现重复取数的问题。
class Solution {
private:
const string letterMap[10] = {
"", // 0
"", // 1
"abc", // 2
"def", // 3
"ghi", // 4
"jkl", // 5
"mno", // 6
"pqrs", // 7
"tuv", // 8
"wxyz", // 9
};
public:
vector result;
string s;
void backtracking(const string& digits, int index) {
if (index == digits.size()) {
result.push_back(s);
return;
}
int digit = digits[index] - '0'; // 将index指向的数字转为int
string letters = letterMap[digit]; // 取数字对应的字符集
for (int i = 0; i < letters.size(); i++) {
s.push_back(letters[i]); // 处理
backtracking(digits, index + 1); // 递归,注意index+1,一下层要处理下一个数字了
s.pop_back(); // 回溯
}
}
vector letterCombinations(string digits) {
s.clear();
result.clear();
if (digits.size() == 0) {
return result;
}
backtracking(digits, 0);
return result;
}
};