华为OD机试 - 单词搜索，找到它 - 回溯（Java 2024 C卷 100分）

news2024/12/25 13:28:45

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专栏导读

本专栏收录于《华为OD机试（JAVA）真题（A卷+B卷+C卷）》。

刷的越多，抽中的概率越大，每一题都有详细的答题思路、详细的代码注释、样例测试，发现新题目，随时更新，全天CSDN在线答疑。

一、题目描述

找到它是一个小游戏，你需要在一个矩阵中找到给定的单词。

假设给定单词 HELLOWORD，在矩阵中只要能找到 H->E->L->L->O->W->O->R->L->D连成的单词，就算通过。

注意区分英文字母大小写，并且您只能上下左右行走，不能走回头路。

二、输入描述

输入第 1 行包含两个整数 n、m (0 < n,m < 21) 分别表示 n 行 m 列的矩阵，

第 2 行是长度不超过100的单词 W (在整个矩阵中给定单词 W 只会出现一次)，

从第 3 行到第 n+2 行是指包含大小写英文字母的长度为 m 的字符串矩阵。

三、输出描述

如果能在矩阵中连成给定的单词，则输出给定单词首字母在矩阵中的位置(第几行第几列)，

否则输出“NO”。

1、输入

5 5
HELLOWORLD
CPUCY
EKLQH
CHELL
LROWO
DGRBC

2、输出

3 2

3、说明

四、解题思路

单词搜索，上下左右搜索，典型的回溯法搜索。

定义m 行 n 列的二维矩阵matrix，并初始化；
遍历矩阵matrix；
- 如果当前字母等于word首字母，则开始使用回溯法dfs，搜索是否可以组成符合要求的word；
  - 回溯法，寻找符合要求的单词word；
    - dfs参数依次为横坐标i、纵坐标j、当前坐标是否访问过二维数组visited、要找的单词的字母下角标wordIdx；
    - 上下左右搜索；
  - 搜索到可以组成符合要求的word，输出给定单词首字母在矩阵中的位置；
如果搜索不到符合要求的word，输出“NO”。

五、Java算法源码

public class Test01 {
    // 是否找到了word
    private static boolean findFlag = false;
    // 二维矩阵
    private static char[][] matrix = null;
    // 要找的单词
    private static String word = "";
    // 行
    private static int m = 0;
    // 列
    private static int n = 0;

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 分别表示 m 行 n 列的矩阵
        int[] arr = Arrays.stream(sc.nextLine().split(" ")).mapToInt(Integer::parseInt).toArray();
        m = arr[0];
        n = arr[1];

        word = sc.nextLine();
        // 初始化二位矩阵
        matrix = new char[m][n];
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            String str = sc.nextLine();
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                matrix[i][j] = str.charAt(j);
            }
        }

        // 当前坐标是否访问过
        boolean[][] visited = new boolean[m][n];
        // 遍历矩阵matrix
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                // 如果当前字母等于word首字母，则开始使用回溯法dfs，搜索是否可以组成符合要求的word
                if (matrix[i][j] == word.charAt(0)) {
                    // 回溯法，寻找符合要求的单词word
                    dfs(i, j, visited, 0);
                    // 搜索到可以组成符合要求的word
                    if (findFlag) {
                        // 输出给定单词首字母在矩阵中的位置
                        StringBuilder builder = new StringBuilder();
                        builder.append(i + 1).append(" ").append(j + 1);
                        System.out.println(builder);
                        return;
                    }
                }
            }
        }

        // 如果搜索不到符合要求的word，输出“NO”。
        System.out.print("NO");
    }

    /**
     * 回溯法
     *
     * @param i       横坐标
     * @param j       纵坐标
     * @param visited 当前坐标是否访问过
     * @param wordIdx 要找的单词的字母下角标
     */
    private static void dfs(int i, int j, boolean[][] visited, int wordIdx) {
        if (i < 0 || i >= m || j < 0 || j >= n || visited[i][j] || matrix[i][j] != word.charAt(wordIdx)) {
            return;
        }

        if (wordIdx == word.length() - 1) {
            findFlag = true;
            return;
        }

        visited[i][j] = true;
        dfs(i, j - 1, visited, wordIdx + 1);// 上
        dfs(i, j + 1, visited, wordIdx + 1);// 下
        dfs(i - 1, j, visited, wordIdx + 1);// 左
        dfs(i + 1, j, visited, wordIdx + 1);// 右
        visited[i][j] = false;
    }
}