力扣 子集

news2025/1/15 23:00:52

回溯基础,一题多解,不同的回朔过程。

题目

 

求子集中,数组的每种元素有选与不选两种状态。因此在使用dfs与回溯时把每一个元素分别进行选与不选的情况考虑即可。可以先用dfs跳过当前元素即不选然后一直深层挖下去,直到挖到最深了即等于数组长度了,由于一直没有选,则先返回一个空集。接着,进行回到上一步即回溯过程,回到上一步dfs时则会继续执行下面的语句,直到完成当前的方法再继续回溯上一步的操作。在这一题就可以在回溯过程中加入选取当前元素的操作,接着再加一层dfs目的是为了加入元素后继续选。如数组[1,2,3],这个方法返回的顺序为[[], [3], [2], [2, 3], [1], [1, 3], [1, 2], [1, 2, 3]],因为是回朔过程中把数加进去的,然后也是由于下一步的dfs才使得子集中能够逐步加入。

一定要注意的是,加入结果集时要实例化一个新的副本path,然后再进行remove把原来add的进行恢复,这样的目的就是为了维护好原来的path,然后找到一种可能的结果就添加副本进去,接着恢复,继续用path进行构建所需子集,去找到符合结果,然后加入到ans中。

class Solution {
    private final List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
    private final List<Integer> path = new ArrayList<>();
    private int[] nums;

    public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {
        this.nums = nums;
        dfs(0);
        return ans;
    }

    private void dfs(int i) {
        if (i == nums.length) { // 子集构造完毕
            ans.add(new ArrayList<>(path)); // 复制 path
            return;
        }
        
        // 不选 nums[i]
        dfs(i + 1);
        
        // 选 nums[i]
        path.add(nums[i]);
        dfs(i + 1);
        path.remove(path.size() - 1); // 恢复现场
    }
}

然后,也可以直接用循环遍历每一个元素,用dfs把可能有的数加进去。在递归的每一层,选择当前元素并继续递归。然后在递归返回时,移除已选择的元素,恢复上一步状态,进入循环准备选择下一个元素,判断下一个元素是否可以加进。当一直回到初始时,又接着原来的循环枚举下一个元素,进一步递归回溯。这个方法返回的顺序为[[], [1], [1, 2], [1, 2, 3], [1, 3], [2], [2, 3], [3]],由循环与递归回溯的顺序可理解到。

class Solution {
    private final List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
    private final List<Integer> path = new ArrayList<>();
    private int[] nums;

    public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {
        this.nums = nums;
        dfs(0);
        return ans;
    }

    private void dfs(int i) {
        ans.add(new ArrayList<>(path)); // 复制 path
        for (int j = i; j < nums.length; j++) { // 枚举选择的数字
            path.add(nums[j]);
            dfs(j + 1);
            path.remove(path.size() - 1); // 恢复现场
        }
    }
}

回溯的题会有一点绕,多练多理解。 

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