39.组合总和
区别:同一个数字可以无限制重复被选取!
所以树形结构中,选择一个数,剩余集合也要带上选了的那个数!—下一层递归还是传i
剪枝:对数组排序,一进for循环就判断是否sum + candidates[i] > target
,是就直接break
- 全局变量:二维数组result 一维数组path
- 递归函数
void backtracking(candidate,target,sum,startIndex)
- 终止条件
if(sum > target) return;
if(sum == target) { //找到了一个目标组合result.add(new ArrayList<>(path));return;
}
- 单层递归逻辑
这里的i就是数组的下标!candidate[i] 。startIndex从0开始!(代表下标)
进入下一层递归时传的还是i才能保证 本层使用了之后,下一层还要也要带上这个数
startIndex是当前层的最开始,backTracking传入的startIndex是死的,但是当前层还需要进行自己后续的for循环,所以得用i,因为I是不断++的
for(int i = startIndex; i < candidate.size(); i++) {path.add(candidate[i]);sum += candidate[i];backtracking(candidate,target,sum,i); //注意下一层递归传的还是ipath.remove(path.size()-1);sum -= candidate[i];
}
- 剪枝
本题如何剪枝?先对数组进行排序,一进for循环就先判断,如果本层的 sum + candidates[i])已经大于target,就可以直接结束for循环的遍历,没必要进入下一层递归了,break出for循环(再往后累加只会更大)
- 完整代码
class Solution {List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();List<Integer> path = new ArrayList<>();public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) {Arrays.sort(candidates);backtracking(candidates, target, 0, 0);return result;}void backtracking(int[] candidates, int target, int sum, int startIndex) {if(target == sum) {result.add(new ArrayList<>(path));return;}for(int i = startIndex; i < candidates.length; i++) {if(sum + candidates[i] > target) break;path.add(candidates[i]);sum += candidates[i];backtracking(candidates, target, sum, i);path.remove(path.size()-1);sum -= candidates[i];}}
}
40.组合总和 II
- 区别:给的数组中有重复元素。比如[1,1,7] 我们要进行去重,不然会出现两个[1,7]!
怎么去重?在搜索的过程中去重。重复过的元素不能再用了
两个维度:树层去重,树枝去重 树枝去重是指组合中不能有一样的元素,是可以有的!我们要的是树层去重
需要一个数组used告诉我们哪个元素使用过,下标对应原数组,用过就变为1
先对数组排序,这样相同的元素就在一起了!第一个1搜索过了,第二个1就没必要去搜索了,直接跳过!
- 具体是在for循环里,
if(i>0 && nums[i]==nums[i-1] && used[i-1]==0) continue;跳过这个元素往后取
used[i-1]=0说明前一个和它相等的元素没有被用过,此时是树层去重!否则就是两个[1,7]了。(used[i-1]=1为什么不行?这样就是两个都用的情况,[1,1,7])
- 或者:直接
if (i > starIdex && candidates[i - 1] == candidates[i]) continue;
可以不用used数组!
class Solution {List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();List<Integer> path = new ArrayList<>();public List<List<Integer>> combinationSum2(int[] candidates, int target) {int[] used = new int[candidates.length];Arrays.sort(candidates);Arrays.fill(used, 0);backtracking(candidates,target,0,used,0);return result;}void backtracking(int[] candidates, int target, int sum, int[] used, int startIndex) {if(sum > target) return;if(target == sum) {result.add(new ArrayList<>(path));return;}for(int i = startIndex; i < candidates.length; i++) {if(i > 0 && candidates[i] == candidates[i-1] && used[i-1]==0) continue;path.add(candidates[i]);sum += candidates[i];used[i] = 1;backtracking(candidates, target, sum, used, i+1);path.remove(path.size()-1);used[i] = 0;sum -= candidates[i];}}
}
131.分割回文串
和组合问题是类似的。怎么类似?例如"abcdef" 一开始分割a,接下来分割bcdef。再分b,a|b|cdef
两个分割之间的区间组成了一个子串
回溯的过程其实是求出所有分割子串的可能方案!然后对所有的可能判断每一个子串是否是回文串
两个全局变量path和result。startIndex就是切割线(从0开始)。
我们把判断回文子串的逻辑放在了单层搜索里。如果不是回文就不会进入下一层的递归!
如何表示每一个子串?[startIndex,i] i代表当前切割点,index代表上一个切割点
- 递归函数
void backtracking(String s, int startIndex)
- 递归终止条件
//切割到字符串最后了,如果起始位置大于等于s的大小,说明找到了一组分割方案
if(startIndex >= s.length()) {lists.add(new ArrayList(deque)); //一定都是回文串了,直接收集return;
}
- 单层搜索逻辑
for(int i = startIndex; i < s.length(); i++) {if(isPalindrome(startIndex,i,s)) {String str = s.substring(startIndex, i + 1); //substring是左闭右开!path.add(子串);} else continue; //直接跳到下一个i,不会进入下一层递归backtracking(s,i+1);path.remove(path.size()-1);
}
- 判断子串是否回文的函数
boolean isPalindrome(int left, int right, String s) {for(int i = left,j = right; i < j; i++,j--) {if (s.charAt(i) != s.charAt(j)) {return false;}}return true;
}
- 完整代码
class Solution {List<List<String>> result = new ArrayList<>();List<String> path = new ArrayList<>();public List<List<String>> partition(String s) {backtracking(s,0);return result;}void backtracking(String s, int startIndex) {if(startIndex >= s.length()) {result.add(new ArrayList<>(path));return;}for(int i = startIndex; i < s.length(); i++) {if(isPalindrome(startIndex,i,s)) { //如果不是回文子串 直接跳到i+1,不会进入递归path.add(s.substring(startIndex,i+1));} else continue;backtracking(s, i+1);path.remove(path.size()-1);}}//判断回文子串boolean isPalindrome(int left, int right, String s) {for(int i = left,j = right; i < j; i++,j--) {if(s.charAt(i) != s.charAt(j)) {return false;}}return true;}
}
Day 27总结
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虽然都是一进for循环里就判断,但一个是continue一个是break!continue代表跳到下一个i+1开始搜,不进入下一层递归。break代表直接结束整个for循环,终止搜索!
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初始化used数组可以用
Arrays.fill()
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切割回文串问题要联想到组合问题,startIndex相当于切割线,终止条件就是起始位置≥s的长度。在单层逻辑里判断是不是回文串,是就直接substring收集子串,不是就continue(直接跳到下一个i,不会进入下一层递归)。这样可以直接在终止条件里收集path了。
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substring是左闭右开!!
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判断回文串isPalindrome,用i和j两边夹击。
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如果要求这一位元素不能重复用,递归时传i+1,可以重复用(如39)就传i!