本周我们正式开始了回溯算法系列,那么首先当然是概述。
在关于回溯算法,你该了解这些!中介绍了什么是回溯,回溯法的效率,回溯法解决的问题以及回溯法模板。
回溯是递归的副产品,只要有递归就会有回溯。
回溯法就是暴力搜索,并不是什么高效的算法,最多在剪枝一下。
回溯算法能解决如下问题:
- 组合问题:N个数里面按一定规则找出k个数的集合
- 排列问题:N个数按一定规则全排列,有几种排列方式
- 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
- 棋盘问题:N皇后,解数独等等
是不是感觉回溯算法有点厉害了。
回溯法确实不好理解,所以需要把回溯法抽象为一个图形来理解就容易多了,每一道回溯法的题目都可以抽象为树形结构。
针对很多同学都写不好回溯,我在关于回溯算法,你该了解这些!用回溯三部曲,分析了回溯算法,并给出了回溯法的模板。
这个模板会伴随整个回溯法系列!
在回溯算法:求组合问题!中,我们开始用回溯法解决第一道题目,组合问题。
我在文中开始的时候给大家列举k层for循环例子,进而得出都是同样是暴力解法,为什么要用回溯法。
此时大家应该深有体会回溯法的魅力,用递归控制for循环嵌套的数量!
本题我把回溯问题抽象为树形结构,可以直观的看出其搜索的过程:for循环横向遍历,递归纵向遍历,回溯不断调整结果集。
针对回溯算法:求组合问题!还可以做剪枝的操作。
在回溯算法:组合问题再剪剪枝中把回溯法代码做了剪枝优化,在文中我依然把问题抽象为一个树形结构,大家可以一目了然剪的究竟是哪里。
剪枝精髓是:for循环在寻找起点的时候要有一个范围,如果这个起点到集合终止之间的元素已经不够 题目要求的k个元素了,就没有必要搜索了。
在回溯算法:求组合总和!中,相当于 回溯算法:求组合问题!加了一个元素总和的限制。
整体思路还是一样的,本题的剪枝会好想一些,即:已选元素总和如果已经大于n(题中要求的和)了,那么往后遍历就没有意义了,直接剪掉。
在本题中,依然还可以有一个剪枝,就是回溯算法:组合问题再剪剪枝中提到的,对for循环选择的起始范围的剪枝。
所以,剪枝的代码,可以把for循环,加上 i <= 9 - (k - path.size()) + 1
的限制!
组合总和问题还有一些花样,下周还会介绍到。
在回溯算法:电话号码的字母组合中,开始用多个集合来求组合,还是熟悉的模板题目,但是有一些细节。
例如这里for循环,可不像是在 回溯算法:求组合问题!和回溯算法:求组合总和!中从startIndex开始遍历的。
因为本题每一个数字代表的是不同集合,也就是求不同集合之间的组合,而回溯算法:求组合问题!和回溯算法:求组合总和!都是是求同一个集合中的组合!
如果大家在现场面试的时候,一定要注意各种输入异常的情况,例如本题输入1 * #按键。
其实本题不算难,但也处处是细节,还是要反复琢磨。
因为之前链表系列没有写总结,虽然链表系列已经是两个月前的事情,但还是有必要补一下。
所以给出链表:总结篇!,这里对之前链表理论基础和经典题目进行了总结。
同时对链表:环找到了,那入口呢?中求环入口的问题又进行了补充证明,可以说把环形链表的方方面面都讲的很通透了,大家如果没有做过环形链表的题目一定要去做一做。
相信通过这一周对回溯法的学习,大家已经掌握其题本套路了,也不会对回溯法那么畏惧了。
回溯法抽象为树形结构后,其遍历过程就是:for循环横向遍历,递归纵向遍历,回溯不断调整结果集。
这个是我做了很多回溯的题目,不断摸索其规律才总结出来的。
对于回溯法的整体框架,网上搜的文章这块一般都说不清楚,按照天上掉下来的代码对着讲解,不知道究竟是怎么来的,也不知道为什么要这么写。
所以,录友们刚开始学回溯法,起跑姿势就很标准了,哈哈。
下周依然是回溯法,难度又要上升一个台阶了。
最后祝录友们周末愉快!
如果感觉「代码随想录」不错,就分享给身边的同学朋友吧,一起来学习算法!