代码随想录|回溯算法|15全排列

leetcode:46. 全排列 - 力扣(LeetCode)

题目

给定一个 没有重复 数字的序列,返回其所有可能的全排列。

示例:

  • 输入: [1,2,3]
  • 输出: [ [1,2,3], [1,3,2], [2,1,3], [2,3,1], [3,1,2], [3,2,1] ]

思路

没有重复!那么本题不需要startIndex。

排列是有序的!也就是说[1,2] 和 [2,1] 是两个集合

但是需要used数组,因为在一个树枝上面元素不可以重复使用。

本题抽象成下面的这棵树:

回溯三部曲

(1)全局变量:result,path。输入参数:nums,used。

(2)收集叶子节点,就是path.size==nums.size。

(3)排列我们需要取所有的元素,也就是说要搜索集合{1,2,3}的所有元素。

比如先取2,之后1、3都要取,说明for循环i从0开始,used数组是用来告诉我们2已经取了。

代码如下:

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

class Solution
{
private:
    vector<vector<int>> result;
    vector<int> path;
    void backtracking(vector<int> &nums, vector<bool> &used)
    {
        // 当path的大小等于nums的大小时,找到了一个完整的排列
        if (path.size() == nums.size())
        {
            result.push_back(path);
            return;
        }
        
        // 遍历nums中的每个元素
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++)
        {
            // 如果当前元素已被使用,则跳过
            if (used[i] == true)
                continue;
            
            // 选择当前元素,将其添加到路径中,并标记为已使用
            used[i] = true;
            path.push_back(nums[i]);
            
            // 递归调用,探索当前选择下的所有可能排列
            backtracking(nums, used);
            
            // 回溯,撤销当前元素的选择,以便探索其他可能的排列
            path.pop_back();
            used[i] = false;
        }
    }

public:
    vector<vector<int>> permute(vector<int> &nums)
    {
        vector<bool> used(nums.size(), false);
        backtracking(nums, used);
        return result;
    }
};

总结

排列问题跟组合问题的区别:

(1)排列从0开始搜索,不需要startIndex。

(2)这里用了used数组,但是我们却没有sort,因为这里的used数组并不是用来处理树层重复的,而是为了记录同一树枝上已经使用过的元素。

参考资料

 代码随想录

组合与排列的区别,回溯算法求解的时候,有何不同?| LeetCode:46.全排列_哔哩哔哩_bilibili 

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