93.复原IP地址

• 刷题https://leetcode.cn/problems/restore-ip-addresses/description/
• 文章讲解https://programmercarl.com/0093.%E5%A4%8D%E5%8E%9FIP%E5%9C%B0%E5%9D%80.html
• 视频讲解https://www.bilibili.com/video/BV1XP4y1U73i/?vd_source=af4853e80f89e28094a5fe1e220d9062

• 回溯树图示：

• 题解（字符串普通解法）：

class Solution {
    //存储结果
    List<String> result = new ArrayList<>();
    public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
        //剪枝，去除非法长度
        if(s.length() > 12){
            return result;
        }
        restoreIpAddresses1(s, 0, 0);
        return result;
    }
    //startIndex:for循环起始index
    //pointNum:标记逗点添加的个数，作为递归出口
    public void restoreIpAddresses1(String s, int startIndex, int pointNum){
        //递归出口
        //已添加3个逗点，分割结束
        if(pointNum == 3){
            //需要判断最后一段是否合法(区间均为左闭右闭)
            if(isValid(s, startIndex, s.length() - 1)){
                result.add(s);
            }
            //无论是否合法，此时均需结束，return
            return;
        }
        //递归回溯部分
        //以startIndex为划分界限
        for(int i = startIndex; i < s.length(); i++){
            //若当前划分区间符合要求则往下处理
            if(isValid(s, startIndex, i)){
                //加工逗点处理(substring左闭右开)
                    //在i和i+1中间插入逗点
                s = s.substring(0, i + 1) + "." + s.substring(i + 1);
                //已添加了一个逗点
                pointNum++;
                //递归
                //需要把已添加逗点的位置空出来，所以是i+2为起始(i+1为逗点)
                restoreIpAddresses1(s, i + 2, pointNum);
                //回溯
                pointNum--;
                //空出了i+1的逗点位置，删掉逗点
                s = s.substring(0, i + 1) + s.substring(i + 2);
            }else{
                //若当前划分区间不合要求，则结束当前循环返回上一层
                break;
            }
        }
    }
    public boolean isValid(String s, int start, int end){
        //根据区间左闭右闭判断终止条件
        if(start > end){
            return false;
        }
        //不合法情况；0开头数字不合法，0单独的数字合法
        if(s.charAt(start) == '0' && start != end){
            return false;
        }
        int num = 0;
        for(int i = start; i <= end; i++){
            //字符Ascll码比较
            if(s.charAt(i) > '9' || s.charAt(i) < '0'){
                return false;
            }
            //计算当前总和是否合法
            num = num * 10 + (s.charAt(i) - '0');
            if(num > 255){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

78.子集

• 刷题https://leetcode.cn/problems/subsets/description/
• 文章讲解https://programmercarl.com/0078.%E5%AD%90%E9%9B%86.html
• 视频讲解https://www.bilibili.com/video/BV1U84y1q7Ci/?vd_source=af4853e80f89e28094a5fe1e220d9062

• 回溯树图示：

• 题解：

class Solution {
    //存放最后符合条件结果的集合
    List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
    //每次符合条件的结果
    LinkedList<Integer> path = new LinkedList<>();
    //这道题目与之前题目的区别在于：
        //这道题是求子集，回溯树上每一个结点都需要取值
        //之前的组合问题，回溯树上只取叶子结点的值
    public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {
        subsets1(nums, 0);
        return result;
    }
    public void subsets1(int[] nums, int startIndex){
        //需要先将当前结点放入最后结果集，因为若放在递归出口后面，就会漏掉叶子结点的结果
        result.add(new ArrayList<>(path));
        //递归出口
        if(startIndex >= nums.length){
            return;
        }
        for(int i = startIndex; i < nums.length; i++){
            path.add(nums[i]);
            //递归部分
            //为了防止集合重复，需要startIndex+1
            subsets1(nums, i + 1);
            //回溯部分
            path.removeLast();
        }
    }
}

90.子集II

• 刷题https://leetcode.cn/problems/subsets-ii/description/
• 文章讲解https://programmercarl.com/0090.%E5%AD%90%E9%9B%86II.html
• 视频讲解https://www.bilibili.com/video/BV1vm4y1F71J/?vd_source=af4853e80f89e28094a5fe1e220d9062
   

•  回溯树图示：

• 题解：

class Solution {
    //存储所有的结果
    List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
    //存放当前符合条件的结果
    LinkedList<Integer> path = new LinkedList<>();
    //标记当前元素是否使用过，用来进行树层去重
    boolean[] used;
    //本题与上一个的区别在于去重，其他则同样需要收集回溯树上的每一个结点
    public List<List<Integer>> subsetsWithDup(int[] nums) {
        if(nums.length == 0){
            return result;
        }
        Arrays.sort(nums);
        used = new boolean[nums.length];
        subsetsWithDup1(nums, 0);
        return result;
    }
    public void subsetsWithDup1(int[] nums, int startIndex){
        //因为需要添加回溯树上的每个结点，所以需要最先添加
        //并且为了不漏下叶子结点上的结果，要放在递归出口的前面
        result.add(new ArrayList<>(path));
        //递归出口
        if(startIndex >= nums.length){
            return;
        }
        //递归回溯部分
        for(int i = startIndex; i < nums.length; i++){
            //树层去重
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i - 1] && !used[i - 1]){
                continue;
            }
            path.add(nums[i]);
            used[i] = true;
            //递归部分,上下级需要防重复
            subsetsWithDup1(nums, i + 1);
            //回溯部分
            path.removeLast();
            used[i] = false;
        }
    }
}