面试题12:矩阵中的路径

1 题目描述:
请设计一个函数,用来判断在一个矩阵中是否存在一条包含某字符串所有字符的路径。路径可以从矩阵中的任意一个格子开始,每一步可以在矩阵中向左,向右,向上,向下移动一个格子。如果一条路径经过了矩阵中的某一个格子,则该路径不能再进入该格子。 例如[a b c e s f c s a d e e]是3*4矩阵,其包含字符串"bcced"的路径,但是矩阵中不包含“abcb”路径,因为字符串的第一个字符b占据了矩阵中的第一行第二个格子之后,路径不能再次进入该格子。

2 解题思路:利用回溯法求解。
首先,在矩阵中任选一个格子作为路径的起点。假设矩阵中某个格子的字符为ch并且这个格子对应于路径上的第i个字符。如果路径上第i个字符不是ch,那么这个格子就不可能处在路径上的第i个位置。如果路径上的第i个字符正好是ch,就往相邻的格子寻找路径上第i+1个字符。除了在矩阵边界上的格子之外,每个格子都有4个相邻的格子。重复这个过程直到路径上的所有字符都在矩阵中找到相应的位置。
当在矩阵中定位了路径上n个字符的位置后,在与第n个字符对应的格子周围都没有找到第n+1个字符,则只好在路径上回到第n-1个字符,重新去寻找第n个字符由于路径不能重复进入格子,我们需要定义一个字符矩阵一样大小的布尔值矩阵,用来标记路径是否已经进入了相应格子。


 注:关于回溯法有模板,可以解决一类问题,回头自己要整理一下理解并掌握用好回溯法。

3 代码实现:

class Solution {
public:
    bool hasPath(char* matrix, int rows, int cols, char* str)
        {
        if(matrix==nullptr||rows<1||cols<1||str==nullptr)
            return false;
        int Pathlength=0;                            //递增索引指示待匹配的字符
        bool *visited=new bool [rows*cols];          //标志数组记录每个格子是否使用过
        memset(visited,0,rows*cols);                 //内存初始化函数:初始化为0
        for(int row=0;row<rows;row++)
        {
            for(int col=0;col<cols;col++)
            {
              //flag=hasPathCore(matrix,rows,row,cols,col,str,Pathlength,visited); //从每个格子为起始位置进行回溯求解
              if(hasPathCore(matrix,rows,row,cols,col,str,Pathlength,visited))     //只要找到一个解就返回true,所以上面的一句有问题,
                  return true;
            }
        }
        delete [] visited;
        return false;
    }
   bool hasPathCore(char* matrix,int rows,int row,int cols,int col,char* str,int& Pathlength,bool* visited)
    {
        if(str[Pathlength]=='\0')     //这句很重要,是回溯的终止条件
            return true;
        bool hasPath_=false;
   
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