问题描述: 小U最近迷上了活字印刷,他拥有一套活字字模,其中每个字模上都刻有一个字母。给定一个字符串tiles表示字母序列,每个字母代表一个字模,小U想知道用这些字模最多可以印出多少种不同的非空字母序列。注意:每个字模只能使用一次。
测试样例: 样例1:
输入:tiles = "AAB" 输出:8
样例2:
输入:tiles = "ABC" 输出:15
样例3:
输入:tiles = "AAABBC" 输出:188
样例4:
输入:tiles = "AAABCBD" 输出:1265
解题思路:
- 使用回溯法来生成所有可能的非空字母序列。
- 使用集合来存储所有唯一的子序列,以避免重复。
- 定义一个辅助函数
backtrack来进行回溯,参数为当前路径和剩余的tiles。 - 如果当前路径不为空,则将其加入集合。
- 遍历剩余的tiles,选择当前字符,并继续回溯。
- 从空路径开始回溯。
- 返回集合的大小,即所有唯一子序列的数量。
解题步骤:
- 定义一个函数
solution,参数为字符串tiles。 - 初始化一个集合
unique_sequences来存储所有唯一的子序列。 - 定义一个辅助函数
backtrack,参数为当前路径path和剩余的tilesremaining_tiles。 - 如果当前路径不为空,则将其加入集合
unique_sequences。 - 遍历剩余的tiles,对于每个字符,选择它并继续回溯。
- 从空路径和tiles开始回溯。
- 返回集合
unique_sequences的大小。
解题代码:
def solution(tiles: str) -> int:
# 使用集合来存储所有唯一的子序列
unique_sequences = set()
# 定义一个辅助函数来进行回溯
def backtrack(path, remaining_tiles):
# 如果当前路径不为空,则将其加入集合
if path:
unique_sequences.add(path)
# 遍历剩余的tiles
for i in range(len(remaining_tiles)):
# 选择当前字符,并继续回溯
backtrack(path + remaining_tiles[i], remaining_tiles[:i] + remaining_tiles[i+1:])
# 从空路径开始回溯
backtrack("", tiles)
# 返回集合的大小,即所有唯一子序列的数量
return len(unique_sequences)
if __name__ == '__main__':
print(solution(tiles="AAB") == 8)
print(solution(tiles="ABC") == 15)
print(solution(tiles="AAABBC") == 188)
print(solution(tiles="AAABCBD") == 1265)
解题思路详细解析:
- 我们使用回溯法来生成所有可能的非空字母序列。回溯法是一种通过递归来搜索所有可能解的方法。
- 我们使用一个集合
unique_sequences来存储所有唯一的子序列。集合是一个不允许重复元素的数据结构。 - 我们定义一个辅助函数
backtrack来进行回溯。这个函数有两个参数:当前路径path和剩余的tilesremaining_tiles。 - 如果当前路径
path不为空,我们将其加入集合unique_sequences。 - 我们遍历剩余的tiles
remaining_tiles,对于每个字符,我们选择它并继续回溯。这意味着我们将当前字符添加到路径中,并从剩余的tiles中移除它。 - 我们从空路径和tiles开始回溯。
- 最后,我们返回集合
unique_sequences的大小,这是所有唯一子序列的数量。
复杂度分析:
时间复杂度:O(2^n * n),其中n是tiles的长度。我们需要生成所有可能的子序列,最坏情况下有2^n种可能,对于每种可能,我们需要O(n)的时间来处理。
空间复杂度:O(2^n),这是因为在最坏的情况下,集合unique_sequences可能包含所有可能的子序列,即2^n个。