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回溯算法.md

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leetcode算法详述

二、回溯算法

回溯算法入门级详解 + 练习

「回溯算法」

题型一:排列、组合、子集相关问题 提示:这部分练习可以帮助我们熟悉「回溯算法」的一些概念和通用的解题思路。解题的步骤是:先画图,再编码。去思考可以剪枝的条件, 为什么有的时候用 used 数组,有的时候设置搜索起点 begin 变量,理解状态变量设计的想法。

  1. 全排列(中等)
  2. 全排列 II(中等):思考为什么造成了重复,如何在搜索之前就判断这一支会产生重复;
  3. 组合总和(中等)
  4. 组合总和 II(中等)
  5. 组合(中等)
  6. 子集(中等)
  7. 子集 II(中等):剪枝技巧同 47 题、39 题、40 题;
  8. 第 k 个排列(中等):利用了剪枝的思想,减去了大量枝叶,直接来到需要的叶子结点;
  9. 复原 IP 地址(中等) 题型二:Flood Fill 提示:Flood 是「洪水」的意思,Flood Fill 直译是「泛洪填充」的意思,体现了洪水能够从一点开始,迅速填满当前位置附近的地势低的区域。类似的应用还有:PS 软件中的「点一下把这一片区域的颜色都替换掉」,扫雷游戏「点一下打开一大片没有雷的区域」。

下面这几个问题,思想不难,但是初学的时候代码很不容易写对,并且也很难调试。我们的建议是多写几遍,忘记了就再写一次,参考规范的编写实现(设置 visited 数组,设置方向数组,抽取私有方法),把代码写对。

  1. 图像渲染(Flood Fill,中等)
  2. 岛屿数量(中等)
  3. 被围绕的区域(中等)
  4. 单词搜索(中等) 说明:以上问题都不建议修改输入数据,设置 visited 数组是标准的做法。可能会遇到参数很多,是不是都可以写成成员变量的问题,面试中拿不准的记得问一下面试官

题型三:字符串中的回溯问题 提示:字符串的问题的特殊之处在于,字符串的拼接生成新对象,因此在这一类问题上没有显示「回溯」的过程,但是如果使用 StringBuilder 拼接字符串就另当别论。 在这里把它们单独作为一个题型,是希望朋友们能够注意到这个非常细节的地方。

  1. 电话号码的字母组合(中等),题解;

  2. 字母大小写全排列(中等);

  3. 括号生成(中等) :这道题广度优先遍历也很好写,可以通过这个问题理解一下为什么回溯算法都是深度优先遍历,并且都用递归来写。 题型四:游戏问题 回溯算法是早期简单的人工智能,有些教程把回溯叫做暴力搜索,但回溯没有那么暴力,回溯是有方向地搜索。「力扣」上有一些简单的游戏类问题,解决它们有一定的难度,大家可以尝试一下。

  4. N 皇后(困难):其实就是全排列问题,注意设计清楚状态变量,在遍历的时候需要记住一些信息,空间换时间;

  5. 解数独(困难):思路同「N 皇后问题」;

  6. 祖玛游戏(困难)

  7. 扫雷游戏(困难)

79. 单词搜索

中等

给定一个 m x n 二维字符网格 board 和一个字符串单词 word 。如果 word 存在于网格中,返回 true ;否则,返回 false 。

单词必须按照字母顺序,通过相邻的单元格内的字母构成,其中“相邻”单元格是那些水平相邻或垂直相邻的单元格。同一个单元格内的字母不允许被重复使用。

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","E"],["S","F","C","S"],["A","D","E","E"]], word = "SEE"

输出:true

示例 3:

输入:board = [["A","B","C","E"],["S","F","C","S"],["A","D","E","E"]], word = "ABCB"

输出:false

提示:

m == board.length

n = board[i].length

1 <= m, n <= 6

1 <= word.length <= 15

board 和 word 仅由大小写英文字母组成

进阶:你可以使用搜索剪枝的技术来优化解决方案,使其在 board 更大的情况下可以更快解决问题?

733. 图像渲染

简单

有一幅以 m x n 的二维整数数组表示的图画 image ,其中 image[i][j] 表示该图画的像素值大小。 你也被给予三个整数 sr , sc 和 newColor 。你应该从像素 image[sr][sc] 开始对图像进行 上色填充 。 为了完成 上色工作 ,从初始像素开始,记录初始坐标的 上下左右四个方向上 像素值与初始坐标相同的相连像素点, 接着再记录这四个方向上符合条件的像素点与他们对应 四个方向上 像素值与初始坐标相同的相连像素点,……,重复该过程。将所有有记录的像素点的颜色值改为 newColor 。 最后返回 经过上色渲染后的图像 。

示例 1:

输入: image = [[1,1,1],[1,1,0],[1,0,1]],sr = 1, sc = 1, newColor = 2

输出: [[2,2,2],[2,2,0],[2,0,1]]

解析: 在图像的正中间,(坐标(sr,sc)=(1,1)),在路径上所有符合条件的像素点的颜色都被更改成2。 注意,右下角的像素没有更改为2,因为它不是在上下左右四个方向上与初始点相连的像素点。

示例 2:

输入: image = [[0,0,0],[0,0,0]], sr = 0, sc = 0, newColor = 2

输出: [[2,2,2],[2,2,2]]

提示:

m == image.length

n == image[i].length

1 <= m, n <= 50

0 <= image[i][j], newColor < 216

0 <= sr < m

0 <= sc < n