代码随想录三刷day25

本文详细介绍了回溯算法的概念,以及它在LeetCode编程题目的四个实例:77.组合、216.组合总和III、17.电话号码的字母组合和39.组合总和。通过这些例子展示了回溯算法如何解决具有树形结构的问题。

提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档


前言


本篇我们讲解了,什么是回溯算法,知道了回溯和递归是相辅相成的。 接着提到了回溯法的效率,回溯法其实就是暴力查找,并不是什么高效的算法。 然后列出了回溯法可以解决几类问题,可以看出每一类问题都不简单。 最后我们讲到回溯法解决的问题都可以抽象为树形结构(N叉树),并给出了回溯法的模板

一、力扣77. 组合

class Solution {
    List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    List<Integer> path = new ArrayList<>();
    public List<List<Integer>> combine(int n, int k) {
        fun(n,k,1,1);
        return res;
    }
    public void fun(int n, int k, int cur, int index){
        if(cur > k){
            res.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }
        for(int i = index; i <= n; i ++){
            path.add(i);
            fun(n,k,cur+1,i+1);
            path.remove(path.size()-1);
        }
    }
}

二、力扣216. 组合总和 III

class Solution {
    List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    List<Integer> path = new ArrayList<>();
    public List<List<Integer>> combinationSum3(int k, int n) {
        fun(k,n,1,0);
        return res;
    }
    public void fun(int k, int n, int index,int sum){
        if(path.size() == k){
            if(n == sum){
                res.add(new ArrayList<>(path));
            }
            return;
        }
        for(int i = index; i < 10; i ++){
            path.add(i);
            fun(k,n,i+1,sum+i);
            path.remove(path.size()-1);
        }
    }
}

三、力扣17. 电话号码的字母组合

class Solution {
    List<String> res = new ArrayList<>();
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    String[] str = new String[]{"","","abc","def","ghi","jkl","mno","pqrs","tuv","wxyz"};
    public List<String> letterCombinations(String digits) {
        if(digits.length() == 0){
            return res;
        }
        fun(digits,0);
        return res;
    }
    public void fun(String digits, int cur){
        if(sb.length() >= digits.length()){
            res.add(sb.toString());
            return;
        }
        for(int i = 0; i < str[digits.charAt(cur)-'0'].length(); i ++){
            sb.append(str[digits.charAt(cur)-'0'].charAt(i));
            fun(digits,cur+1);
            sb.deleteCharAt(sb.length()-1);
        }
    }
}

四、力扣39. 组合总和

class Solution {
    List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    List<Integer> path = new ArrayList<>();
    public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) {
        Arrays.sort(candidates);
        fun(candidates,target,0,0);
        return res;
    }
    public void fun(int[] candidates, int target,int index,int sum){
        if(sum >= target){
            if(sum == target){
                res.add(new ArrayList<>(path));
            }
            return;
        }
        for(int i = index; i < candidates.length; i ++){
            if(candidates[i] + sum > target){
                return;
            }
            path.add(candidates[i]);
            fun(candidates,target,i,sum+candidates[i]);
            path.remove(path.size()-1);
        }
    }
}
### 关于代码随想录 Day04 的学习资料与解析 #### 一、Day04 主要内容概述 代码随想录 Day04 的主要内容围绕 **二叉树的遍历** 展开,包括前序、中序和后序种遍历方式。这些遍历可以通过递归实现,也可以通过栈的方式进行迭代实现[^1]。 #### 二、二叉树的遍历方法详解 ##### 1. 前序遍历(Pre-order Traversal) 前序遍历遵循访问顺序:根节点 -> 左子树 -> 右子树。以下是基于递归的实现: ```python def preorderTraversal(root): result = [] def traversal(node): if not node: return result.append(node.val) # 访问根节点 traversal(node.left) # 遍历左子树 traversal(node.right) # 遍历右子树 traversal(root) return result ``` 对于迭代版本,则可以利用显式的栈来模拟递归过程: ```python def preorderTraversal_iterative(root): stack, result = [], [] current = root while stack or current: while current: result.append(current.val) # 访问当前节点 stack.append(current) # 将当前节点压入栈 current = current.left # 转向左子树 current = stack.pop() # 弹出栈顶元素 current = current.right # 转向右子树 return result ``` ##### 2. 中序遍历(In-order Traversal) 中序遍历遵循访问顺序:左子树 -> 根节点 -> 右子树。递归实现如下: ```python def inorderTraversal(root): result = [] def traversal(node): if not node: return traversal(node.left) # 遍历左子树 result.append(node.val) # 访问根节点 traversal(node.right) # 遍历右子树 traversal(root) return result ``` 迭代版本同样依赖栈结构: ```python def inorderTraversal_iterative(root): stack, result = [], [] current = root while stack or current: while current: stack.append(current) # 当前节点压入栈 current = current.left # 转向左子树 current = stack.pop() # 弹出栈顶元素 result.append(current.val) # 访问当前节点 current = current.right # 转向右子树 return result ``` ##### 3. 后序遍历(Post-order Traversal) 后序遍历遵循访问顺序:左子树 -> 右子树 -> 根节点。递归实现较为直观: ```python def postorderTraversal(root): result = [] def traversal(node): if not node: return traversal(node.left) # 遍历左子树 traversal(node.right) # 遍历右子树 result.append(node.val) # 访问根节点 traversal(root) return result ``` 而迭代版本则稍复杂一些,通常采用双栈法或标记法完成: ```python def postorderTraversal_iterative(root): if not root: return [] stack, result = [root], [] while stack: current = stack.pop() result.insert(0, current.val) # 插入到结果列表头部 if current.left: stack.append(current.left) # 先压左子树 if current.right: stack.append(current.right) # 再压右子树 return result ``` #### 、补充知识点 除了上述基本的二叉树遍历外,Day04 还可能涉及其他相关内容,例如卡特兰数的应用场景以及组合问题的基础模板[^2][^4]。如果遇到具体题目,可以根据实际需求调用相应算法工具。 --- ####
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