39. 组合总和
题目链接/文章讲解:代码随想录
视频讲解:带你学透回溯算法-组合总和(对应「leetcode」力扣题目:39.组合总和)| 回溯法精讲!_哔哩哔哩_bilibili
class Solution {
private:
vector<vector<int>> result;
vector<int> path;
void backtracking(vector<int>& candidates, int target, int sum, int startIndex) {
if (sum > target) {
return;
}
if (sum == target) {
result.push_back(path);
return;
}
for (int i = startIndex; i < candidates.size(); i++) {
sum += candidates[i];
path.push_back(candidates[i]);
backtracking(candidates, target, sum, i); // 不用i+1了,表示可以重复读取当前的数
sum -= candidates[i];
path.pop_back();
}
}
public:
vector<vector<int>> combinationSum(vector<int>& candidates, int target) {
result.clear();
path.clear();
backtracking(candidates, target, 0, 0);
return result;
}
};
与之前的题目不一样的地方是可以无限多的选取元素,因此终止条件就是大于target就返回。同时可以进行同一个元素的多次选取,所以在递归的过程中要传入的参数是i就不需要i+1,这样就可以将本个元素重复地进行选取,同时也会随着i的增加而增加,这样就不会出现重复的组合了。
for (int i = startIndex; i < candidates.size(); i++) {
sum += candidates[i];
path.push_back(candidates[i]);
backtracking(candidates, target, sum, i); // 关键点:不用i+1了,表示可以重复读取当前的数
sum -= candidates[i]; // 回溯
path.pop_back(); // 回溯
}
剪枝操作只需要在循环的过程中直接判断和是否大于target,这样就不用进入已经超出target的那次递归了:
for (int i = startIndex; i < candidates.size() && sum + candidates[i] <= target; i++)
40.组合总和II
题目链接/文章讲解: 代码随想录
class Solution {
private:
vector<vector<int>> result;
vector<int> path;
void backtracking(vector<int>& candidates, int target, int sum, int startIndex, vector<bool>& used) {
if (sum == target) {
result.push_back(path);
return;
}
for (int i = startIndex; i < candidates.size() && sum + candidates[i] <= target; i++) {
// used[i - 1] == true,说明同一树枝candidates[i - 1]使用过
// used[i - 1] == false,说明同一树层candidates[i - 1]使用过
// 要对同一树层使用过的元素进行跳过
if (i > 0 && candidates[i] == candidates[i - 1] && used[i - 1] == false) {
continue;
}
sum += candidates[i];
path.push_back(candidates[i]);
used[i] = true;
backtracking(candidates, target, sum, i + 1, used); // 和39.组合总和的区别1,这里是i+1,每个数字在每个组合中只能使用一次
used[i] = false;
sum -= candidates[i];
path.pop_back();
}
}
public:
vector<vector<int>> combinationSum2(vector<int>& candidates, int target) {
vector<bool> used(candidates.size(), false);
path.clear();
result.clear();
// 首先把给candidates排序,让其相同的元素都挨在一起。
sort(candidates.begin(), candidates.end());
backtracking(candidates, target, 0, 0, used);
return result;
}
};
这道题由于数组内存在相同的数字,同时candidates
中的每个数字在每个组合中只能使用 一次 。也就是说在一层中只能是使用重复的数字一次,要不然就会在后面取得满足结果的值再取一遍。因此这道题需要用到去重操作。
首先呢是递归函数参数,与39.组合总数套路相同,此题还需要加一个bool型数组used,用来记录同一树枝上的元素是否使用过。这个集合去重的重任就是used来完成的。要判断是否重复,首先得先进行排序操作,这样才能根据当前元素的前一个元素来判断重复。在判断是否重复的逻辑中,是使用(i > 0 && candidates[i] == candidates[i - 1] && used[i - 1] == false)来判断的。如果当前元素和前一个元素相同,且used数组等于false,则说明当前函数已经会在前一次遍历中被选取了,这个元素也就应当被跳过。其余思路和上一道题一致,只需在处理当前节点时将used数组的状态更新即可。具体去重思想可参考代码随想录!
131.分割回文串
class Solution {
private:
vector<vector<string>> result;
vector<string> path; // 放已经回文的子串
void backtracking (const string& s, int startIndex) {
// 如果起始位置已经大于s的大小,说明已经找到了一组分割方案了
if (startIndex >= s.size()) {
result.push_back(path);
return;
}
for (int i = startIndex; i < s.size(); i++) {
if (isPalindrome(s, startIndex, i)) { // 是回文子串
// 获取[startIndex,i]在s中的子串
string str = s.substr(startIndex, i - startIndex + 1);
path.push_back(str);
} else { // 不是回文,跳过
continue;
}
backtracking(s, i + 1); // 寻找i+1为起始位置的子串
path.pop_back(); // 回溯过程,弹出本次已经添加的子串
}
}
bool isPalindrome(const string& s, int start, int end) {
for (int i = start, j = end; i < j; i++, j--) {
if (s[i] != s[j]) {
return false;
}
}
return true;
}
public:
vector<vector<string>> partition(string s) {
result.clear();
path.clear();
backtracking(s, 0);
return result;
}
};
我们来分析一下切割,其实切割问题类似组合问题。
例如对于字符串abcdef:
- 组合问题:选取一个a之后,在bcdef中再去选取第二个,选取b之后在cdef中再选取第三个.....。
- 切割问题:切割一个a之后,在bcdef中再去切割第二段,切割b之后在cdef中再切割第三段.....。
这道题是求一个字符串的分割集合的,和组合问题思路有些类似。不同的地方是,这次的回溯的startIndex是将分割集合的起始位置传入函数中,在遍历中判断从startIndex到i中间的子串是否满足回文串,若满足,则继续进行下一个位置的比较。若不满足,则直接continue,比较更长一个的子串。
在
for (int i = startIndex; i < s.size(); i++)
循环中,我们 定义了起始位置startIndex,那么 [startIndex, i] 就是要截取的子串。首先判断这个子串是不是回文,如果是回文,就加入在
vector<string> path
中,path用来记录切割过的回文子串。