leetCode 17.电话号码的字母组合 + 回溯算法 + 图解 + 笔记

news2024/12/24 2:49:14

17. 电话号码的字母组合 - 力扣（LeetCode）

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"]

本题需要解决三个问题，思考和分析：

（1）数字和字母集合如何做映射
（2）两个字母就需要两个for循环，那很多个字母岂不是要很多层for循环嵌套，怎么解决？、
（3）输入1 * #按键等等异常情况

解决思路：1.创建字符集（使数字和字母集做映射）

const string letterMap[10] = {
    "",     // 0
    "",     // 1
    "abc",  // 2
    "def",  // 3
    "ghi",  // 4
    "jkl",  // 5
    "mno",  // 6
    "pqrs", // 7
    "tuv",  // 8
    "wxyz", // 9
};

2.回溯算法来解决 n 个 for 循环的问题，举个栗子：输入"23"，长度为 2

回溯可以通过递归的方式来帮我们去实现嵌套几个for循环

输入"23" 的长度为 2，正是树的深度
叶子节点要收集的结果，输出["ad", "ae", "af", "bd", "be", "bf", "cd", "ce", "cf"]

>>回溯三部曲:

1).确定回溯函数参数

字符串 strPath 来收集叶子节点的结果
result 保存 strPath,作为结果集
index 是记录遍历第几个数字了，同时 index 也表示树的深度

vector<string> result;
string strPath;
void backtracking(const string& digits, int index)

2).确定终止条件

如果 index 等于输入的数字个数（digits.size）了，就终止，这是因为 index 就是用来遍历digits 的
举个栗子："23"，有两个数字，那么根节点往下递归两层就可以了
收集结果，结束本层递归

if(index == digits.size()) {
    result.push_back(strPath);
    return;
}

3).确定单层遍历逻辑

先取出 index 在 digits 中的数字，再取找出对应的字符集
接着 for 循环处理这个字符集

int num = digits[index]-'0';// 将index指向的数字转为int
string charSet = letterMap[num];// 取数字对应的字符集
for(int i=0;i<charSet.size();i++) {
    strPath.push_back(charSet[i]);// 处理
    backtracking(digits,index+1);// 递归，注意index+1，一下层要处理下一个数字了
    strPath.pop_back();// 回溯
}

C++ 代码：

class Solution {
public:
    vector<string> result;
    string strPath;
    const string letterMap[10] = {
        "",     // 0
        "",     // 1
        "abc",  // 2
        "def",  // 3
        "ghi",  // 4
        "jkl",  // 5
        "mno",  // 6
        "pqrs", // 7
        "tuv",  // 8
        "wxyz", // 9
    };
    void backtracking(const string& digits,int index) {
        if(index == digits.size()) {
            result.push_back(strPath);
            return;
        }
        int num = digits[index]-'0';// 将index指向的数字转为int
        string charSet = letterMap[num];// 取数字对应的字符集
        for(int i=0;i<charSet.size();i++) {
            strPath.push_back(charSet[i]);// 处理
            backtracking(digits,index+1);// 递归，注意index+1，一下层要处理下一个数字了
            strPath.pop_back();// 回溯
        }
    }
    vector<string> letterCombinations(string digits) {
        if (digits.size() == 0) return result;
        backtracking(digits,0); 
        return result;
    }
};

参考和推荐文章，视频：

代码随想录 (programmercarl.com)https://www.programmercarl.com/0017.%E7%94%B5%E8%AF%9D%E5%8F%B7%E7%A0%81%E7%9A%84%E5%AD%97%E6%AF%8D%E7%BB%84%E5%90%88.html#%E6%80%9D%E8%B7%AF还得用回溯算法！| LeetCode：17.电话号码的字母组合_哔哩哔哩_bilibilihttps://www.bilibili.com/video/BV1yV4y1V7Ug/?spm_id_from=333.788&vd_source=a934d7fc6f47698a29dac90a922ba5a3