代码随想录训练营Day 29|力扣39. 组合总和、40.组合总和II、131.分割回文串

news2024/11/15 15:28:56

1.组合总和

题目链接/文章讲解：代码随想录

视频讲解：带你学透回溯算法-组合总和（对应「leetcode」力扣题目：39.组合总和）| 回溯法精讲！_哔哩哔哩_bilibili

代码：（未剪枝版）

class Solution {
private:
    vector<int> path;
    vector<vector<int>> result;
    void backtracking(vector<int>& candidates,int target,int startIndex){
        // 递归出口
        if(target < 0){
            return;
        }
        if(target == 0){
            result.push_back(path);
            return;
        }
        // 处理结点
        for(int i = startIndex;i < candidates.size();i++){
            target -= candidates[i];
            path.push_back(candidates[i]);
            backtracking(candidates,target,i);
            path.pop_back();
            target += candidates[i];
        }
    }
public:
    vector<vector<int>> combinationSum(vector<int>& candidates, int target) {
        if(candidates.size() == 0) return result;
        backtracking(candidates,target,0);
        return result;
    }
};

代码：（剪枝版）

class Solution {
private:
    vector<int> path;
    vector<vector<int>> result;
    void backtracking(vector<int>& candidates,int target,int startIndex){
        // 递归出口
        if(target < 0){
            return;
        }
        if(target == 0){
            result.push_back(path);
            return;
        }
        // 处理结点
        // 这里加了判断：如果下一轮的target已经小于0了，就没有必要递归了
        for(int i = startIndex;i < candidates.size() && target - candidates[i] >= 0;i++){
            target -= candidates[i];
            path.push_back(candidates[i]);
            backtracking(candidates,target,i);
            path.pop_back();
            target += candidates[i];
        }
    }
public:
    vector<vector<int>> combinationSum(vector<int>& candidates, int target) {
        if(candidates.size() == 0) return result;
        sort(candidates.begin(), candidates.end()); // 涉及大小的剪枝必排序
        backtracking(candidates,target,0);
        return result;
    }
};

思路：学到了这种元素数量不限制的取的解法

其实startIndex变量还是要有，因为我们求的是组合，要数层去重；并且这是在同一个数组里取数。

而数量不限，体现在我在递归里传入的starIndex的值是i，而不是i+1了。之前说过for循环管控每一层数的宽度；递归则管控数的深度。这样更改后，就可以在取完一个数的情况后，继续取这个数。实现如下图所示的效果：

关于剪枝的操作。这种涉及到总和大小的取值时。剪枝就要将给定的数组排序！而且要注意给定的数组元素里全是正数，只有正数才越加越大。

这道题，我直接用目标总和target取减去每一个结点的数值了，看最后是否被减为0了。

2.组合总和2

题目链接/文章讲解：代码随想录

视频讲解：回溯算法中的去重，树层去重树枝去重，你弄清楚了没？| LeetCode:40.组合总和II_哔哩哔哩_bilibili

代码：去重且剪枝过的

class Solution {
private:
    vector<int> path;
    vector<vector<int>> result;
    void backtracking(vector<int>& candidates,int target,int startIndex,vector<bool>& used){
        if(target < 0){
            return;
        }
        if(target == 0){
            result.push_back(path);
            return;
        }
        for(int i = startIndex;i < candidates.size() && target - candidates[i] >= 0;i++){
            // used[i - 1] == true，说明同一树枝candidates[i - 1]使用过
            // used[i - 1] == false，说明同一树层candidates[i - 1]使用过
            // 要对同一树层使用过的元素进行跳过
            if(i > 0 && candidates[i] == candidates[i - 1] && used[i - 1] == false){
                continue;
            } // 数层去重
            used[i] = true;
            target -= candidates[i];
            path.push_back(candidates[i]);
            backtracking(candidates,target,i + 1,used);
            path.pop_back();
            target += candidates[i];
            used[i] = false;
        }
    }
public:
    vector<vector<int>> combinationSum2(vector<int>& candidates, int target) {
        vector<bool> used(candidates.size(),false);
        sort(candidates.begin(),candidates.end());
        backtracking(candidates,target,0,used);
        return result;
    }
};

思路:

这道题和上题的区别是：

每个元素只能使用一次——startIndex为i+1；

给定的元素有重复值，但是要去重后的结果：这里就是难点。首先去重是有两个维度的。

一个组合里可以有相同大小的不同元素，所以递归操作里不需要去重，即上图的同一个子树的数枝上不需要去重；不同组合不能相同，所以要在数层去重。

这里用一个数组used来记录，遇到的和前一个元素相同的情况（这里去重先去把给定数组排序）时，到底是和前一个相同元素是在同一个树枝里的，还是同一个树层里的。

在同一个树枝里：前一个元素已经加入到了path里，已经使用过了。

在同一个树层里：前一个元素没有加入到path里，没有被使用，这是独立的两个分支。

所以如果遇到这种树层里重复的情况，加个判断语句，直接continue（因为接下来的情况还有我们要收集的，所以只是跳过这一种情况，用continue）

3.分割回文串

代码随想录

视频讲解：带你学透回溯算法-分割回文串（对应力扣题目：131.分割回文串）| 回溯法精讲！_哔哩哔哩_bilibili

代码：

class Solution {
private:
    vector<string> path;
    vector<vector<string>> result;
    bool isPalindrome(string& s,int start,int end){
        while(start <= end){
            if(s[start] != s[end]){
                return false;
            }
            start++;
            end--;
        }
        return true;
    }
    void backtracking(string& s,int startIndex){
        // 递归出口
        if(startIndex >= s.size()){
            result.push_back(path);
            return;
        }
        // 遍历结点
        // 回文子串的范围是[startIndex,i]
        for(int i = startIndex;i < s.size();i++){
            // 在这里直接判断是否子串满足回文子串
            if(isPalindrome(s,startIndex,i)){
                string str = s.substr(startIndex,i - startIndex + 1);
                path.push_back(str);
            }else{
                continue;
            }
            backtracking(s,i + 1);
            path.pop_back();
        }
    }
public:
    vector<vector<string>> partition(string s) {
        if(s.size() == 0) return result;
        backtracking(s,0);
        return result;
    }
};

思路：

关于substr函数：