回溯算法

149 阅读1分钟

www.bilibili.com/video/BV1cy…

leetcode-cn.com/problems/su…

mp.weixin.qq.com/s/r73thpBnK…

1、概述

回溯算法并不是一种很高效率的算法,它只是一种在for循环嵌套暴力搜索时候写不出来解法的替代品,本质上是利用递归和循环的抽象思想

2、问题

回溯算法可以解决的问题?

  1. 组合问题:N个数里面按一定规则找出k个数的集合

  2. 排列问题:N个数按一定规则全排列,有几种排列方式

  3. 切割问题:一个字符串按一定规则有几种切割方式

  4. 子集问题:一个N个数的集合里有多少符合条件的子集

  5. 棋盘问题:N皇后,解数独等等

3、回溯深入

回溯法通常可以可以抽象为一种树形结构(n叉树)

			[]
	  /      |    \
 	[]      []     []
   /  \    /  \   /  \

一般来说,树的宽度就是处理的集合的大小(for循环遍历),树的深度是递归的深度(递归处理)

回溯法的一般模板:

// 伪代码
void backtracking(参数) {
    if (终止条件) {
        存放结果;
        return;
    }

    for (选择:本层集合中元素(树中节点孩子的数量就是集合的大小)) {
        处理节点;
        backtracking(路径,选择列表); // 递归
        回溯,撤销处理结果
    }
}

组合问题的剪枝操作优化(21ms - > 2ms)

class Solution {

    List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();

    public List<List<Integer>> combine(int n, int k) {
        backtracking(new ArrayList<Integer>(), 1, n, k);
        return ans;
    }

    void backtracking(List<Integer> temp, int start, int end, int k){
        if(temp.size() == k){
            ans.add(new ArrayList<>(temp));
            return;
        }
        //                 |->------------剪枝-----------<-|
        for(int i = start; i <= end - (k - temp.size()) + 1; i++){
            temp.add(i);
            backtracking(temp, i + 1, end, k);
            temp.remove(temp.size() - 1);
        }
    }
}