04. 组合总和

1.题目链接：

39. 组合总和

2.解题思路：

2.1.题目要求：

给定一个“无重复数组candidates”和一个“目标和target” ，要求在给定 数组candidates 的范围内，输出和等于 目标和target 的组合，此组合元素可重复。

示例 1： 输入：candidates = [2,3,6,7], target = 7, 所求解集为： [ [7], [2,2,3] ]

2.2.思路：

模拟成一个n叉树，终止条件 变成 搜索的和等于目标和

 

2.3.回溯三部曲：

2.3.1.确定回溯函数参数

定义两个全局变量，一个 一维数组path 暂时存储搜集的结果，一个 二维数组result 存储最终结果集

参数除了默认的 数组candidates 和 目标和target ，还有用于记录搜集递归过程值的sum，还有一个startIndex？感觉用不上这玩意，待会试试看

vector> result;
vector path;
void backtracking(vector& candidates, int target, int sum, int startIndex) {

 

2.3.2.确定终止条件

当 搜集数字的总和sum 等于 目标和target 的时候，可以记录并返回了

同时因为没有层数要求，会不断递归寻找合适的值，所以需要一个条件来限制层数，也就是当总和sum已经大于目标和target的时候。

if (sum > target) return;

if (sum == target) {
      result.push_back(path);
      return;
}

 

2.3.3.确定单层遍历逻辑

这里递归到下一层搜索不用像之前那样+1，因为题目说，组合可以重复。

for (int i = startIndex; i < candidates.size(); i++) {
      sum += candidates[i];
      path.push_back(candidates[i]);
      backtracking(candidates, target, sum, i); // 不用i+1了，表示可以重复读取当前的数
      sum -= candidates[i];
      path.pop_back();
}

 

2.4.总代码：

class Solution {
private:
    vector> result;
    vector path;
    void backtracking(vector& candidates, int target, int sum, int startIndex) {
        if (sum > target) {
            return;
        }
        if (sum == target) {
            result.push_back(path);
            return;
        }

        for (int i = startIndex; i < candidates.size(); i++) {
            sum += candidates[i];
            path.push_back(candidates[i]);
            backtracking(candidates, target, sum, i); // 不用i+1了，表示可以重复读取当前的数
            sum -= candidates[i];
            path.pop_back();
        }
    }
public:
    vector> combinationSum(vector& candidates, int target) {
        result.clear();
        path.clear();
        backtracking(candidates, target, 0, 0);
        return result;
    }
};

 

2.5.剪枝优化

 如图所示，当sum > target的时候就会返回，如果可以提前预测下一层的sum 会不会大于 target，如果大于就跳过，这样就可以省去一层遍历了，剪枝成功。

剪枝可以在for循环范围作改动，在范围那提前预测，加上  && sum + candidates[i] <= target ，在预测下一层sum不大于target的前提下继续递归。

注意，剪枝前记得，要先排序，不排序 sum + candidates[i] <= target的代码预测可能不准，因为，如果一开始下一层就遇见很大的数的话（超过target），那这一整层都会被剪掉，这样就缺少了很多组合。

 for (int i = startIndex; i < candidates.size() && sum + candidates[i] <= target; i++)

 

剪枝代码如下:

class Solution {
private:
    vector> result;
    vector path;
    void backtracking(vector& candidates, int target, int sum, int startIndex) {
        if (sum == target) {
            result.push_back(path);
            return;
        }

        // 如果 sum + candidates[i] > target 就终止遍历
        for (int i = startIndex; i < candidates.size() && sum + candidates[i] <= target; i++) {
            sum += candidates[i];
            path.push_back(candidates[i]);
            backtracking(candidates, target, sum, i);
            sum -= candidates[i];
            path.pop_back();

        }
    }
public:
    vector> combinationSum(vector& candidates, int target) {
        result.clear();
        path.clear();
        sort(candidates.begin(), candidates.end()); // 需要排序
        backtracking(candidates, target, 0, 0);
        return result;
    }
};

 

3.遇见的问题：

3.1starIndex的作用？

写了一遍，一开始感觉是固定每一层递归从0开始。

但下一层递归传的不是starIndex，是 i ？。这是什么原理？

按理来说反正下一层递归 i 默认都是被index赋值等于 0 的，也就是传入啥都可以，不影响

但是这样却报错了，要换成 i 才给过，回忆下过程每一层都是从 0 开始，传入的 i 在我看来根本没意义啊，他起到的作用是什么 ？

哦哦，回看了下之前的 001.组合的代码，那里是 i+1，代表每一次取过的数不再取，哪里的index是用来定位的，

用这里的i类比的话，意思大概就是可以取，取过的数，递归下一层从 i 而不是从0开始，是因为之前的数已经取过了的意思吧

 比如画圈这里，2，5已经用过，只能从3取，哦哦，下一层递归的目的是为了避免组合重复出现，第一层已经确认大部分的组合了，后面只是补漏，从 i 取可以避免元素重复。

4.记录：

果然之前的理解还是有很多漏洞，现在补上了（大概..）

与之前题目的不同点：

• 组合没有数量要求
• 元素可无限重复选取