282. Expression Add Operators

Given a string that contains only digits 0-9 and a target value, return all possibilities to add binary operators 
(not unary) +, -, or * between the digits so they evaluate to the target value.

"123", 6 -> ["1+2+3", "1*2*3"] 
"232", 8 -> ["2*3+2", "2+3*2"]
"105", 5 -> ["1*0+5","10-5"]
"00", 0 -> ["0+0", "0-0", "0*0"]
"3456237490", 9191 -> []
public class Solution {
    public List<String> addOperators(String num, int target) {
        List<String> res = new ArrayList<String>();
        dfs(num, target, res, "", 0, 0, 0);
        return res;
    }
    
    public void dfs(String num, int target, List<String> res, String path, int pos, long eval, long mult){
        if(pos == num.length()){
            if(eval == target)
                res.add(path);
            return;
        }
        
        for(int i = pos; i < num.length(); i++){
            if(i != pos && num.charAt(pos) == '0') break;
            long cur = Long.parseLong(num.substring(pos, i+1));
            if(pos == 0){
                dfs(num, target, res, path + cur, i+1, cur, cur);
            } else {
                dfs(num, target, res, path + "+" + cur, i+1, eval + cur, cur);
                dfs(num, target, res, path + "-" + cur, i+1, eval - cur, -cur);
                /*
                 唯一需要注意的就是乘法的情况,"345" 产生出 3+4*5, 
                 到达5的时候,eval = 7, mul 4
                 eval-mult 算出不包含4的值,这里是7-4=3, 4是乘号以前的算式值,4*5, 算乘法部分。
                 参考Basic calculator II
                */
                dfs(num, target, res, path + "*" + cur, i+1, (eval-mult) + mult*cur , mult*cur);
            }
        }
    }
}
内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)和数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
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