#Java #回溯
开源学习资料
Feeling and experiences:
给你一个 无重复元素 的整数数组 candidates
和一个目标整数 target
,找出 candidates
中可以使数字和为目标数 target
的 所有 不同组合 ,并以列表形式返回。你可以按 任意顺序 返回这些组合。
candidates
中的 同一个 数字可以 无限制重复被选取 。如果至少一个数字的被选数量不同,则两种组合是不同的。
对于给定的输入,保证和为 target
的不同组合数少于 150
个。
和之前的组合问题类似,多用到一个sum,算是加强版了。
class Solution {
public List> combinationSum(int[] candidates, int target) {
List> res = new ArrayList<>();
Arrays.sort(candidates); // 先进行排序
backtracking(res, new ArrayList<>(), candidates, target, 0, 0);
return res;
}
public void backtracking(List> res, List path, int[] candidates, int target, int sum, int idx) {
// 找到了数字和为 target 的组合
if (sum == target) {
res.add(new ArrayList<>(path));
}
for (int i = idx; i < candidates.length; i++) {
// 如果 sum + candidates[i] > target 就终止遍历
if (sum + candidates[i] > target) break;
path.add(candidates[i]);
backtracking(res, path, candidates, target, sum + candidates[i], i);
path.remove(path.size() - 1); // 回溯,移除路径 path 最后一个元素
}
}
}
给定一个候选人编号的集合 candidates
和一个目标数 target
,找出 candidates
中所有可以使数字和为 target
的组合。
candidates
中的每个数字在每个组合中只能使用 一次 。
注意:解集不能包含重复的组合。
多了一个去重,这也是难点!
以下参考代码随想录的思路来写的:
class Solution {
LinkedList path = new LinkedList<>();
List> ans = new ArrayList<>();
boolean[] used;
int sum = 0;
public List> combinationSum2(int[] candidates, int target) {
used = new boolean[candidates.length];
// 加标志数组,用来辅助判断同层节点是否已经遍历
Arrays.fill(used, false);
// 为了将重复的数字都放到一起,所以先进行排序
Arrays.sort(candidates);
backTracking(candidates, target, 0);
return ans;
}
private void backTracking(int[] candidates, int target, int startIndex) {
if (sum == target) {
ans.add(new ArrayList(path));
}
for (int i = startIndex; i < candidates.length; i++) {
if (sum + candidates[i] > target) {
break;
}
// 出现重复节点,同层的第一个节点已经被访问过,所以直接跳过
if (i > 0 && candidates[i] == candidates[i - 1] && !used[i - 1]) {
continue;
}
used[i] = true;
sum += candidates[i];
path.add(candidates[i]);
// 每个节点仅能选择一次,所以从下一位开始
backTracking(candidates, target, i + 1);
used[i] = false;
sum -= candidates[i];
path.removeLast();
}
}
}
主要是used数组的使用:
1.标记元素使用状态:
• used 数组是一个布尔数组,与 candidates 数组的大小相同。它用于标记 candidates 数组中的每个元素是否已经在当前递归路径中被使用过。
• 当一个元素被加入到当前路径 path 中时,其对应的 used 状态被设置为 true,表示该元素已被使用。
• 当从路径中移除该元素时(回溯时),其 used 状态被重新设置为 false。
2. 防止同一层级的重复:
• 在 backTracking 方法中,有一个检查用来防止在同一层级中使用重复的元素。这是通过判断当前元素是否与前一个元素相同,并且前一个元素的 used 状态为 false 来实现的。
• 这个检查确保如果在同一层级中前一个相同的元素未被使用过,则当前元素不会被考虑,从而避免了重复的组合。
3. 处理含重复元素的数组:
• 在包含重复元素的数组中,仅通过 candidates 数组的值可能无法准确判断哪些组合是唯一的。used 数组提供了一种机制来确保即使数组中有重复元素,每个元素也只在其所在层级中被使用一次。
看到有不同的解法,不用used数组来记录,而是直接if来判断:
class Solution {
LinkedList path = new LinkedList<>();
List> ans = new ArrayList<>();
boolean[] used;
int sum = 0;
public List> combinationSum2(int[] candidates, int target) {
// 为了将重复的数字都放到一起,所以先进行排序
Arrays.sort(candidates);
backTracking(candidates, target, 0);
return ans;
}
private void backTracking(int[] candidates, int target, int startIndex) {
if (sum == target) {
ans.add(new ArrayList<>(path));
return;
}
for (int i = startIndex; i < candidates.length; i++) {
if (i > startIndex && candidates[i] == candidates[i - 1]) {
continue; // 跳过重复元素
}
if (sum + candidates[i] > target) {
break;
}
sum += candidates[i];
path.add(candidates[i]);
backTracking(candidates, target, i + 1); // 从下一个元素开始
sum -= candidates[i];
path.removeLast();
}
}
}
给你一个字符串 s
,请你将 s
分割成一些子串,使每个子串都是 回文串 。返回 s
所有可能的分割方案。
回文串 是正着读和反着读都一样的字符串。
思路:
我认为就比之前做的回溯问题,多了一个回文串的判断
1. 初始化和递归函数:
• 创建两个列表:ans 用于存储所有可能的回文分割结果,path 用于在递归过程中存储当前的分割路径。
• 定义一个递归函数 dfs,用于遍历字符串并检查可能的回文子串。
2. 递归终止条件:
• 当 startIndex(当前递归开始的位置)等于字符串的长度时,将当前的 path(代表一个完整的分割方案)复制并添加到 ans 中,然后返回。
3. 回文子串的识别和递归处理:
• 从 startIndex 开始,遍历字符串的每个子串。
• 使用 isHuiwen 函数检查从 startIndex 到当前索引 i 的子串是否为回文。
• 如果是回文,则将该子串添加到 path 中,并递归调用 dfs 函数处理剩余的字符串。
• 完成后,进行回溯,移除 path 中最后添加的子串,以探索其他可能的分割方案。
4. 回文判断函数的实现:
• isHuiwen 函数使用双指针技术检查给定的子串是否为回文。
• 双指针分别从子串的开始和结束进行比较,如果字符不同,则返回 false;如果相同,则继续比较,直到两指针相遇或交错。(这个是很容易判断的)
class Solution {
//分为 分割 和 回文 两个 问题
//构建一个 集合存储结果
List> ans = new ArrayList<>();
List path = new ArrayList<>();
public List> partition(String s) {
dfs(s,0);
return ans;
}
public void dfs(String s,int startIndex){
//终止条件:
if(startIndex == s.length()){
ans.add(new ArrayList(path));
return;
}
for(int i = startIndex;i
三个关键点:
终止条件;(为什么是startIndex == s.length()? )
字符拼接;(为什么用substring?)
判断回文;(这个容易)
• 终止条件是在 dfs 函数中设置的,当 startIndex(当前递归的起始索引)等于字符串 s 的长度时,触发终止条件。
• 这意味着函数已经考虑了字符串 s 中的所有字符,当前的 path 包含了一种完整的分割方式,其中每个分割都是回文。
画堂晨起,
来报雪花坠~
Fighting!