代码随想录算法训练营day24 || 回溯法原理讲解,77.组合

回溯方法的理论原理与定义

  • 回溯算法是潜藏于递归过程之中一种操作,与递归操作相辅相成;初步理解,有递归必有回溯,使用回溯最好的方式是递归,至于其他的方式有待探索。
  • 回溯是一种多重循环的变体,其本质就是对一个可选元素集合进行不断的循环遍历,直到输出所有可行的结果;
  • 回溯可用于解决组合问题、排列问题、棋盘问题、子集问题、切割问题;
  • 回溯的过程可以可视化为多叉树,每一种当前的元素挑选都将在多叉树上开辟一条新的分枝;而提升回溯时间的效率的操作名为剪枝,联合多叉树的可视化结果,显然这个概念也不难理解了;
  • 剪枝的本意在于“当前结果集的可选内容无法满足可行结果的继续计算,因此我们提前停止,避免额外的计算”;
  • 要熟练回溯的模版 代码随想录
    void backtracking(参数) {
        if (终止条件) {
            存放结果;
            return;
        }
    
        for (选择:本层集合中元素(树中节点孩子的数量就是集合的大小)) {
            处理节点;
            backtracking(路径,选择列表); // 递归
            回溯,撤销处理结果
        }
    }
    

第77题. 组合

思路:使用回溯法进行多层遍历实现解题,可使用剪枝加快不可满结果继续计算时,就提前结束当前的分支的递归过程。

// 时间复杂度O((n+1)n/2) = O(n^2)
// 空间复杂度O(n^2)

class Solution {
    public List> combine(int n, int k) {
        List> ans = new ArrayList<>();
        List list = new ArrayList<>();
        boolean[] visited = new boolean[n];
        backtracking(0, n, k, -1, list, ans);

        return ans;
    }

    // 参数说明
    // count用来计数list中元素的个数;
    // n,k不解释;
    // index用来剪枝颠倒组合的情况发生,保证只有一个方向的组合
    // list存储每一次形成的可行组合,ans全局结果集

    public void backtracking(int count, int n, int k, int index, List list, List> ans){
        // 停止条件
        if(count == k){
            ans.add(new ArrayList(list));  // 收集结果
            return;
        }
        // 剪枝,用的用的是k-count还需要几个数,与n-index-1还剩几个可选进行的比较用来剪枝
        if(k-count > n-index-1)
            return;

        // 递归处理
        for(int i = index+1; i

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