回溯是递归的副产品,只要有递归就会有回溯。
所以以下讲解中,回溯函数也就是递归函数,指的都是一个函数。
提到了回溯法的效率,回溯法其实就是暴力查找,并不是什么高效的算法。
最后我们讲到回溯法解决的问题都可以抽象为树形结构(N叉树),并给出了回溯法的模板。
77.组合
77. 组合
剪枝要剪的地方
图中每一个节点(图中为矩形),就代表本层的一个for循环,那么每一层的for循环从第二个数开始遍历的话,都没有意义,都是无效遍历。
所以,可以剪枝的地方就在递归中每一层的for循环所选择的起始位置。
如果for循环选择的起始位置之后的元素个数 已经不足 我们需要的元素个数了,那么就没有必要搜索了。
开始用的声明方式: List<Integer> path=new ArrayList<>();这个方式没有removeLast方法
回溯三部曲
1.确定终止条件
2.单层搜索的过程
- 回溯法搜索过程就是一个树型结构的遍历过程,如下for循环是横向遍历,递归是纵向遍历
-
for循环每次从startIndex开始遍历,然后用path保存取到的节点i。关于startIndex,比如这层循环取的是2,下次调用combineHelper就要从3取
-
代码如下:
for (int i = startIndex; i <= n; i++) { // 控制树的横向遍历
path.push_back(i); // 处理节点
backtracking(n, k, i + 1); // 递归:控制树的纵向遍历,注意下一层搜索要从i+1开始
path.pop_back(); // 回溯,撤销处理的节点
}
3.回溯,撤销处理结果
代码实现
class Solution {
List<List<Integer>> res=new ArrayList<>();
// List<Integer> path=new ArrayList<>();,这个声明方式无法调用到removeLast方法
LinkedList<Integer> path = new LinkedList<>();
public List<List<Integer>> combine(int n, int k) {
combineHelper(n,k,1);//startIndex从1开始,因为区间范围是【1,n】
return res;
}
/**
* 每次从集合中选取元素,可选择的范围随着选择的进行而收缩,调整可选择的范围,就是要靠startIndex
* @param startIndex 用来记录本层递归的中,集合从哪里开始遍历(集合就是[1,...,n] )。
*/
public void combineHelper(int n,int k,int startIndex){
//终止条件
if(path.size()==k){
res.add(new ArrayList<>(path));//存放结果
return;
}
for(int i=startIndex;i<=n-(k-path.size())+1;i++){//选择:本层集合中元素(树中节点孩子数量就是集合大小)
path.add(i);//添加节点
combineHelper(n,k,i+1); //递归
path.removeLast(); //回溯,撤销处理结果
}
}
}