leetcode题17电话号码的字母组合-java题解-回溯篇

说明：问题描述来源leetcode:

一、问题描述:

17. 电话号码的字母组合

难度中等2219

给定一个仅包含数字 2-9 的字符串，返回所有它能表示的字母组合。答案可以按 任意顺序 返回。

给出数字到字母的映射如下（与电话按键相同）。注意 1 不对应任何字母。

示例 1：

输入：digits = "23"
输出：["ad","ae","af","bd","be","bf","cd","ce","cf"]

示例 2：

输入：digits = ""
输出：[]

示例 3：

输入：digits = "2"
输出：["a","b","c"]

提示：

• 0 <= digits.length <= 4
• digits[i] 是范围 ['2', '9'] 的一个数字。

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二、题解：

题解1：

没剪枝

public class Solution {
    List<String> result = new LinkedList<>();
    LinkedList<Character> path = new LinkedList<>();
    String digits;
    HashMap<Character, String> map = new HashMap<>();
    public Solution() {
        map.put('2',"abc");
        map.put('3',"def");
        map.put('4',"ghi");
        map.put('5',"jkl");
        map.put('6',"mno");
        map.put('7',"pqrs");
        map.put('8',"tuv");
        map.put('9',"wxyz");
    }

    public List<String> letterCombinations(String digits) {
        this.digits = digits;
        if (digits.length() == 0) return result;
        backTracking(0);
        return result;
    }

    private void backTracking(int startIndex) {
        if (path.size() == digits.length()) result.add(getPathStr());

        for (int i = startIndex; i < digits.length(); i++) {
            char c = digits.charAt(i);
            for (char ch : map.get(c).toCharArray()) {
                path.add(ch);
                backTracking(i + 1);
                path.removeLast();
            }
        }

    }

    private String getPathStr() {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (char c : path) {
            stringBuilder.append(c);
        }
        return stringBuilder.toString();
    }    
}

上面是没剪枝的，到底是怎么没剪枝呢？分析下，递归的最初那一层当遍历到digit第二个元素时，也就是最终的结果了，再进入递归是永远都不能满足path.size() == digits.length()，因此我们要剔除这些无用的递归操作，此时的path.size()肯定是小于startIndex的，这两者都不同步了。因此可以以startIndex != path.size()作为判断当前走入的递归是否是无意义的。

换一种处理数据的方法，并且进行剪枝：

class Solution {
    String[] strings = new String[8];
    List<String> result = new LinkedList<>();
    LinkedList<Character> path = new LinkedList<>();
    String digits;
    public Solution() {
        strings[0] = "abc";
        strings[1] = "def";
        strings[2] = "ghi";
        strings[3] = "jkl";
        strings[4] = "mno";
        strings[5] = "pqrs";
        strings[6] = "tuv";
        strings[7] = "wxyz";

    }

    public List<String> letterCombinations(String digits) {
        this.digits = digits;
        if (digits.length() == 0) return result;
        backTracking(0);
        return result;
    }

    private void backTracking(int startIndex) {
        if (startIndex != path.size()) return;//剪掉从digit第二个开始遍历后面的情况
        if (path.size() == digits.length()) result.add(getPathStr());

        for (int i = startIndex; i < digits.length(); i++) {
            int index = digits.charAt(i) - 50;
            for (char ch : strings[index].toCharArray()) {
                path.add(ch);
                backTracking(i + 1);
                path.removeLast();
            }
        }

    }

    private String getPathStr() {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (char c : path) {
            stringBuilder.append(c);
        }
        return stringBuilder.toString();
    }
}

上面就缺什么呢？缺的是对数据的处理的优化，放进链表里还有提取出来，在一个一个地放StringBuilder里，再将StringBuilder转为String类型，如果一开始就是用StringBuilder这个容器来存储，而不是链表来存储不就省去取出链表元素的步骤了吗！

终极版：

public class Solution {
    String[] strings = new String[8];
    List<String> result = new LinkedList<>();
    String digits;
    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
    public Solution() {
        strings[0] = "abc";
        strings[1] = "def";
        strings[2] = "ghi";
        strings[3] = "jkl";
        strings[4] = "mno";
        strings[5] = "pqrs";
        strings[6] = "tuv";
        strings[7] = "wxyz";

    }

    public List<String> letterCombinations(String digits) {
        this.digits = digits;
        if (digits.length() == 0) return result;
        backTracking(0);
        return result;
    }

    private void backTracking(int startIndex) {
        if (startIndex != stringBuilder.length()) return;//剪掉从digit第二个开始遍历后面的情况
        if (stringBuilder.length() == digits.length()) result.add(stringBuilder.toString());

        for (int i = startIndex; i < digits.length(); i++) {
            int index = digits.charAt(i) - 50;
            for (char ch : strings[index].toCharArray()) {
                stringBuilder.append(ch);
                backTracking(i + 1);
                stringBuilder.deleteCharAt(stringBuilder.length() - 1);
            }
        }

    } 
}