代码随想录第24天|初步了解回溯三部曲

news2025/1/23 4:51:47

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
        }

    }
}

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