复原 IP 地址
93. 复原 IP 地址 - 力扣（LeetCode）
有效 IP 地址 正好由四个整数（每个整数位于 0 到 255 之间组成，且不能含有前导 0），整数之间用 '.' 分隔。
- 例如：
"0.1.2.201"和"192.168.1.1"是 有效 IP 地址，但是"0.011.255.245"、"192.168.1.312"和"192.168@1.1"是 无效 IP 地址。
给定一个只包含数字的字符串 s ，用以表示一个 IP 地址，返回所有可能的有效 IP 地址，这些地址可以通过在 s 中插入 '.' 来形成。你 不能 重新排序或删除 s 中的任何数字。你可以按 任何 顺序返回答案。
示例 1：
输入：s = "25525511135"
输出：["255.255.11.135","255.255.111.35"]
示例 2：
输入：s = "0000"
输出：["0.0.0.0"]
示例 3：
输入：s = "101023"
输出：["1.0.10.23","1.0.102.3","10.1.0.23","10.10.2.3","101.0.2.3"]
提示：
1 <= s.length <= 20s仅由数字组成
解
IP地址只有四段，所以将分割的段数 == 4作为终止条件。考虑到构造IP地址时还要手动给添加三个小数点，所以我们用变量pointCount来表示小数点数量，pointCount == 3说明字符串分成了4段了。
List<String> addressList = new ArrayList<>();
public List<String> restoreIpAddresses(String s)
{
if(s.length() < 4 || s.length() > 12)
return addressList;
backTracing(s, 0, 0);
return addressList;
}
//判断索引在[start,end]之间的字符能否构造有效的IP的地址
public boolean isValid(String s, int start, int end)
{
//避免数组越界
if (start > s.length() - 1)
return false;
//含有前导零
if (s.charAt(start) == '0' && start != end)
return false;
//四位数及以上
if (end - start >= 3)
return false;
int num = 0;
for (int i = start; i <= end; i++)
num = num * 10 + s.charAt(i) - '0';
return num <= 255;
}
/**
* @param pointCount . 的个数
*/
public void backTracing(String s, int startIndex, int pointCount)
{
//若已经分成四段
if (pointCount == 3)
{
//若最后一段有效，则记录一个有效IP地址
if (isValid(s, startIndex, s.length() - 1))
addressList.add(s);
return;
}
//分段不足则继续分
for (int i = startIndex; i < s.length(); i++)
{
if (isValid(s, startIndex, i))
{
//用截取、拼接的方法插入 .
s = s.substring(0, i + 1) + "." + s.substring(i + 1);
pointCount++;
//插入 . 后，字符串 s 中下一个数字的索引为 i + 2。
//不用担心越界，因为 s 的长度也变大了
backTracing(s, i + 2, pointCount);
//撤回 .
s = s.substring(0, i + 1) + s.substring(i + 2);
pointCount--;
}
else //若中间有一段无效，那后面的都不用看了
break;
}
}
电话号码的字母组合
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"]
提示：
0 <= digits.length <= 4digits[i]是范围['2', '9']的一个数字。
图解思路
代码实现
List<String> combinationList = new ArrayList<>();
String digits;
//数字到字母的映射
String[] map = {"", "", "abc","def","ghi","jkl","mno","pqrs","tuv","wxyz"};
//更高效的字符串拼接类型
StringBuilder combination = new StringBuilder();
public List<String> letterCombinations(String digits)
{
if(digits.isEmpty())
return combinationList;
this.digits = digits;
backTracing(0);
return combinationList;
}
/**
* @param numIndex digits中数字 num 的索引
*/
public void backTracing(int numIndex)
{
if (numIndex > digits.length() - 1)
{
combinationList.add(combination.toString());
return;
}
//求 num 所映射的字符串
String str = map[digits.charAt(numIndex) - '0'];
for (int i = 0; i < str.length(); i++)
{
//从 str 中依次选取单个字符
combination.append(str.charAt(i));
//从 digits 中选择下一个数字
backTracing(numIndex + 1);
//撤销组合中最后一个字符，循环再试（换本层 str 的下一个字符）
combination.deleteCharAt(combination.length() - 1);
}
}
括号生成
22. 括号生成 - 力扣（LeetCode）
数字 n 代表生成括号的对数，请你设计一个函数，用于能够生成所有可能的并且 有效的 括号组合。
示例 1：
输入：n = 3
输出：["((()))","(()())","(())()","()(())","()()()"]
示例 2：
输入：n = 1
输出：["()"]
提示：
1 <= n <= 8
深搜，做减法
public List<String> generateParenthesis(int n)
{
//特判
if (n == 0)
return null;
//结果集
ArrayList<String> res = new ArrayList<>();
//深搜，找出全部有效括号组合
DFS(res, n, n, "");
return res;
}
/**
* @param res 结果集
* @param left 左括号还能用几个
* @param right 右括号还能用几个
* @param curStr 当前递归所得到的字符串
*/
public static void DFS(List<String> res, int left, int right, String curStr)
{
//左右括号都用完了；将一种组合添加到结果集
if (left == 0 && right == 0)
{
res.add(curStr);
return;
}
//若左括号剩余数量大于右括号剩余数量，则“剪枝”（不再进行这种错误模式的括号组合）。
if (left > right)
return;
//若还剩余左括号，则使用左括号
if (left > 0)
DFS(res, left - 1, right, curStr + "(" );
//若还剩余右括号，则使用右括号
if (right > 0)
DFS(res, left, right - 1, curStr +")" );
}
深搜，做加法
public List<String> generateParenthesis_2(int n)
{
//特判
if (n == 0)
return null;
//结果集
ArrayList<String> res = new ArrayList<String>();
//深搜,寻找全部有效括号组合
DFS_2(res, 0, 0, "", n);
return res;
}
/**
* @param res 结果集
* @param left 左括号使用了几个
* @param right 右括号使用使用了几个
* @param curStr 当前递归所得到的字符串
* @param n 题目所给的括号生成对数
*/
public static void DFS_2(List<String> res, int left, int right, String curStr, int n)
{
//递归终止；将一种组合添加到结果集
if (left == n && right == n)
{
res.add(curStr);
return;
}
//若左括号使用数量小于右括号使用数量，则“剪枝”（不再进行这种错误模式的括号组合）
if (left < right)
return;
//若还剩余左括号，则使用左括号
if (left < n)
DFS_2(res, left + 1, right, curStr + "(", n);
//若还剩余右括号，则使用右括号
if (right < n)
DFS_2(res, left, right + 1, curStr +")", n);
}
广搜
class Node
{
String curStr;
int left; //左括号还剩几个没用
int right; //右括号还剩几个没用
public Node(String curStr, int left, int right)
{
this.curStr = curStr;
this.left = left;
this.right = right;
}
}
public List<String> generateParenthesis_3(int n)
{
//特判，否则n==0时下面的算法会返回""
if(n == 0)
return null;
//结果集
ArrayList<String> res = new ArrayList<String>();
ArrayDeque<Node> queue = new ArrayDeque<>();
//初始结点入队
queue.offer(new Node("", n, n));
while (!queue.isEmpty())
{
//队头元素出队
Node curNode = queue.poll();
//生成了一组有效括号
if(curNode.left == 0 && curNode.right == 0)
res.add(curNode.curStr);
//若还剩余左括号，则使用左括号
if (curNode.left > 0)
queue.offer(new Node(curNode.curStr + "(", curNode.left - 1, curNode.right));
//若还剩余右括号，且左括号剩余数少于右括号剩余数，则使用右括号
if (curNode.right > 0 && curNode.left < curNode.right)
queue.offer(new Node(curNode.curStr + ")", curNode.left, curNode.right - 1));
}
return res;
}
