回溯算法解题思路

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前言

carl哥的回溯算法记忆版

回溯定义

回溯法也可以叫做回溯搜索法,它是一种搜索的方式。

使用DFS算法,回溯是递归的副产品,回溯函数也就是递归函数,指的都是一个函数

回溯效率

属于,穷举所有可能,如果想要更高效一些,可以配合剪枝

回溯解决的问题

  • 组合问题:N个数里面按一定规则找出k个数的集合
  • 切割问题:一个字符串按一定规则有几种切割方式
  • 子集问题:一个N个数的集合里有多少符合条件的子集
  • 排列问题:N个数按一定规则全排列,有几种排列方式
  • 棋盘问题:N皇后,解数独等等

回溯模板

回溯三部曲:

  1. 回溯函数模板返回值以及参数 返回值一般为空,参数一般很多,写内部函数时补充需要的参数
void backtracking(参数)

2. 回溯函数终止条件 一般来说搜到叶子节点了,也就找到了满足条件的一条答案,把这个答案存放起来,并结束本层递归。

if (终止条件) {
    存放结果;
    return;
}

3. 回溯搜索的遍历过程

回溯法一般是在集合中递归搜索,集合的大小构成了树的宽度,递归的深度构成的树的深度。

image.png 回溯函数遍历过程伪代码如下:

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
}

for循环就是遍历集合区间,可以理解一个节点有多少个孩子,这个for循环就执行多少次。

backtracking这里自己调用自己,实现递归。

可以看出for循环可以理解是横向遍历,backtracking(递归)就是纵向遍历,这样就把这棵树全遍历完了,一般来说,搜索叶子节点就是找的其中一个结果了。

回溯模板

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
    }
}