(00)剑指 Offer 12. 矩阵中的路径 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。

该博客讨论如何设计一个算法,在给定的矩阵中判断是否存在一条路径,该路径包含目标字符串的所有字符。

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package SwordOffer;
/**
* @Description: 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格开始,每一步可以在矩阵中向左、右、上、下移动一格。如果一条路径经过了矩阵的某一格,那么该路径不能再次进入该格子。例如,在下面的3×4的矩阵中包含一条字符串“bfce”的路径(路径中的字母用加粗标出)。

[["a","b","c","e"],
["s","f","c","s"],
["a","d","e","e"]]

但矩阵中不包含字符串“abfb”的路径,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,路径不能再次进入这个格子。

 

示例 1:

输入:board = [["A","B","C","E"],["S","F","C","S"],["A","D","E","E"]], word = "ABCCED"
输出:true
示例 2:

输入:board = [["a","b"],["c","d"]], word = "abcd"
输出:false
提示:

1 <= board.length <= 200
1 <= board[i].length <= 200

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/ju-zhen-zhong-de-lu-jing-lcof
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。
* @Param:
* @return:
* @Author: lvhong
* @Date:
* @E-mail lvhong282@163.com
*/
public class lab12middle {
    //算法原理:
    //深度优先搜索: 可以理解为暴力法遍历矩阵中所有字符串可能性。DFS 通过递归,先朝一个方向搜到底,再回溯至上个节点,沿另一个方向搜索,以此类推。

    //剪枝: 在搜索中,遇到 这条路不可能和目标字符串匹配成功 的情况(例如:此矩阵元素和目标字符不同、此元素已被访问),则应立即返回,称之为 可行性剪枝 。

    //算法剖析:
    //递归参数: 当前元素在矩阵 board 中的行列索引 i 和 j ,当前目标字符在 word 中的索引 k 。
    //终止条件:
    //返回 falsefalse : ① 行或列索引越界 或 ② 当前矩阵元素与目标字符不同 或 ③ 当前矩阵元素已访问过 (③ 可合并至 ② ) 。
    //返回 truetrue : 字符串 word 已全部匹配,即 k = len(word) - 1 。
    //递推工作:
    //标记当前矩阵元素: 将 board[i][j] 值暂存于变量 tmp ,并修改为字符 '/' ,代表此元素已访问过,防止之后搜索时重复访问。
    //搜索下一单元格: 朝当前元素的 上、下、左、右 四个方向开启下层递归,使用 或 连接 (代表只需一条可行路径) ,并记录结果至 res 。
    //还原当前矩阵元素: 将 tmp 暂存值还原至 board[i][j] 元素。
    //回溯返回值: 返回 res ,代表是否搜索到目标字符串。


    //复杂度分析:
    //M, NM,N 分别为矩阵行列大小, KK 为字符串 word 长度。
    //时间复杂度 O(3^K * MN)
    //空间复杂度 O(K)
    
    //作者:jyd
    //链接:https://leetcode-cn.com/problems/ju-zhen-zhong-de-lu-jing-lcof/solution/mian-shi-ti-12-ju-zhen-zhong-de-lu-jing-shen-du-yo/
    //来源:力扣(LeetCode)
    //著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
    public boolean exist(char[][] board, String word) {
        char[] words = word.toCharArray();
        for(int i = 0; i < board.length; i++) {
            for(int j = 0; j < board[0].length; j++) {
                if(dfs(board, words, i, j, 0)) return true;
            }
        }
        return false;
    }
    boolean dfs(char[][] board, char[] word, int i, int j, int k) {
        if(i >= board.length || i < 0 || j >= board[0].length || j < 0 || board[i][j] != word[k]) return false;
        if(k == word.length - 1) return true;
        char tmp = board[i][j];
        board[i][j] = '/';
        boolean res = dfs(board, word, i + 1, j, k + 1) || dfs(board, word, i - 1, j, k + 1) ||
                dfs(board, word, i, j + 1, k + 1) || dfs(board, word, i , j - 1, k + 1);
        board[i][j] = tmp;
        return res;
    }
}

 

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