代码随想录讲解:代码随想录 (programmercarl.com)
只是在刷题过程中记录一下自己的想法,因为总是记不住去重逻辑。
回溯算法:
回溯法,一般可以解决如下几种问题:
- 组合问题:N个数里面按一定规则找出k个数的集合
- 切割问题:一个字符串按一定规则有几种切割方式
- 子集问题:一个N个数的集合里有多少符合条件的子集
- 排列问题:N个数按一定规则全排列,有几种排列方式
- 棋盘问题:N皇后,解数独等等
代码随想录中将 回溯法解决的问题 都抽象为树形结构,我觉得这样很好理解!!!
回溯法解决的都是在集合中递归查找子集,集合的大小就构成了树的宽度,递归的深度,都构成的树的深度。
递归就要有终止条件,所以必然是一棵高度有限的树(N叉树)。
回溯模板:
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
}
}
去重问题:
回溯问题去重有两种,一种是树层去重,一种是树枝去重,以47. 全排列 II - 力扣(LeetCode)为例,记录一下自己对于去重的理解。
⭐ 使用vector used进行去重,记录元素是否被使用过,每次将元素nums[i]加入path时,同步将used[i]置为true;同样遍历完后要记得将used[i]还原为false。(去重要记得对元素先进行排序)
- 如果是需要对树枝去重,也就是path中不能出现相同元素,那么应该在每次加入前判断used[i]是否为true,true表示已经使用过,就不可以再使用了;
- ❗如果是需要对树层元素进行去重,要判断used[i]是否为false,因为上一位与他相同的元素(nums[i-1])经过回溯,其实已经又变回了false。
⭐ 这道题只需要进行树层的去重,判断used[i]是否为false,所以我在思考,原本used初始化时就都为false,那我为什么不可以不使用去重?这个想法emm很离谱但是我就是有点想不明白。
因为如果不使用used数组的话,单单判断nums[i-1] == nums[i],就是对整棵树包括树枝进行了去重。而每一层进行递归时,会将使用过的元素used[i]置为true,这样就避免了树枝上的相同元素被跳过。
本道题具体代码如下:
class Solution {
vector<int> path;
vector<vector<int>> res;
void backtracking(vector<int>& nums, vector<bool> used) {
// 判断是否将所有元素遍历一遍
if (path.size() == nums.size()) {
res.push_back(path);
return;
}
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
// used[i - 1] == true,说明同一树枝 for循环横向遍历 nums[i - 1]使用过
// used[i - 1] == false,说明同一树层 递归纵向遍历 nums[i - 1]使用过
// 如果同一树层 nums[i - 1] 使用过则直接跳过
if ( i > 0 && used[i-1] == false && nums[i] == nums[i-1]) {
continue;
}
// 若该元素没有被使用过
if (used[i] == false) {
used[i] = true;
path.push_back(nums[i]);
backtracking(nums,used);
path.pop_back();
used[i] = false;
}
}
}
public:
vector<vector<int>> permuteUnique(vector<int>& nums) {
// 进行排序
sort(nums.begin(),nums.end());
vector<bool> used(nums.size(), false);
backtracking(nums, used);
return res;
}
};