代码随想录训练营第30天 | 332.重新安排行程、51. N皇后、37. 解数独

332.重新安排行程 

题目链接：重新安排行程

解法：

这个题，卡哥的思路会超时。辛辛苦苦看懂了卡哥的思路，结果超时了，直接崩溃。

看了leetcode官方的思路，非常简洁，但是里面的深意还是不太懂。

1. 由于题目中说必然存在一条有效路径(至少是半欧拉图)，所以算法不需要回溯（既加入到结果集里的元素不需要删除）
2. 整个图最多存在一个死胡同(出度和入度相差1），且这个死胡同一定是最后一个访问到的，否则无法完成一笔画。
3. DFS的调用其实是一个拆边的过程（既每次递归调用删除一条边，所有子递归都返回后，再将当前节点加入结果集保证了结果集的逆序输出），一定是递归到这个死胡同（没有子递归可以调用）后递归函数开始返回。所以死胡同是第一个加入结果集的元素。
4. 最后逆序的输出即可。

边界条件：

时间复杂度：O(mlogm)，其中 m 是边的数量。对于每一条边我们需要 O(log⁡m) 地删除它，最终的答案序列长度为 m+1，而与 n 无关。

空间复杂度：O(m)，其中 m 是边的数量。我们需要存储每一条边。

class Solution:
    def findItinerary(self, tickets):
        import heapq
        from collections import defaultdict

        self.ticket_path = defaultdict(list)
        for depart, arrival in tickets:
            self.ticket_path[depart].append(arrival)
        for key in self.ticket_path:
            heapq.heapify(self.ticket_path[key])

        self.result = []
        self.traversal('JFK')
        return self.result[::-1]
        
    def traversal(self, depart):
        while self.ticket_path[depart]:
            arrival = heapq.heappop(self.ticket_path[depart])
            self.traversal(arrival)
        self.result.append(depart)

51. N皇后 

题目链接：https://leetcode.com/problems/n-queens/

解法：

可以将过程抽象为一棵树，

其他的细节，直接看题解好了：代码随想录-n皇后

边界条件：无

时间复杂度：O(n!)

空间复杂度：O(n)

class Solution(object):
    def solveNQueens(self, n):
        
        self.result = []
        self.dashboard = ['.' * n for _ in range(n)] 
        self.traversal(n, 0)
        return self.result
    
    def traversal(self, n, row):
        # 如果最后一行填满了，返回
        if row == n:
            self.result.append(self.dashboard[:])
            return
        
        for col in range(n):
            if self.isValid(row, col):
                self.dashboard[row] = self.dashboard[row][:col] + 'Q' + self.dashboard[row][col+1:]
                self.traversal(n, row+1)
                self.dashboard[row] = self.dashboard[row][:col] + '.' + self.dashboard[row][col+1:]
    
    def isValid(self, row, col):
        # 检查同一列是否已经存在皇后，
        # 如果同一个col，上面的row已经存在，则不能再放
        for i in range(row):
            if self.dashboard[i][col] == 'Q':
                return False
        
        # 检查左上角是否已经存在皇后
        i, j = row - 1, col - 1
        while i >= 0 and j >= 0:
            if self.dashboard[i][j] == 'Q':
                return False
            i -= 1
            j -= 1

        # 检查右上角是否已经存在皇后
        i, j = row - 1, col + 1
        while i >= 0 and j < len(self.dashboard):
            if self.dashboard[i][j] == 'Q':
                return False
            i -= 1
            j += 1
        return True

37. 解数独 

题目链接：解数独

解法：

这道题真的挺复杂的，代码写出来以后，看似明白了，待自己模拟运行一遍，就会发现其实理解还有待加强。算法的复杂度那是相当的高。

直接看题解吧：代码随想录-解数独

边界条件：无

时间复杂度：

空间复杂度：

class Solution(object):
    def solveSudoku(self, board):
        """
        :type board: List[List[str]]
        :rtype: None Do not return anything, modify board in-place instead.
        """
        self.traversal(board)
    
    def traversal(self, board):
        for i in range(9):
            for j in range(9):
                if board[i][j] != '.': continue
                for val in range(1, 10):
                    if self.isValid(i, j, board, str(val)):
                        board[i][j] = str(val)
                        if self.traversal(board):
                            return True
                        board[i][j] = '.'
                return False
        return True
    
    def isValid(self, row, col, board, val):
        # check the same row
        for i in range(9):
            if board[row][i] == val:
                return False
            
        # check the same column
        for j in range(9):
            if board[j][col] == val:
                return False

        # check subbox
        startRow = (row // 3) * 3
        startCol = (col // 3) * 3
        for row in range(startRow, startRow+3):
            for col in range(startCol, startCol+3):
                if board[row][col] == val:
                    return False
        return True