今日内容:
- 理论基础
- 77. 组合
详细布置
理论基础
其实在讲解二叉树的时候,就给大家介绍过回溯,这次正式开启回溯算法,大家可以先看视频,对回溯算法有一个整体的了解。
视频讲解:https://www.bilibili.com/video/BV1cy4y167mM
77. 组合
对着 在 回溯算法理论基础 给出的 代码模板,来做本题组合问题,大家就会发现 写回溯算法套路。
在回溯算法解决实际问题的过程中,大家会有各种疑问,先看视频介绍,基本可以解决大家的疑惑。
本题关于剪枝操作是大家要理解的重点,因为后面很多回溯算法解决的题目,都是这个剪枝套路。
题目链接/文章讲解:https://programmercarl.com/0077.%E7%BB%84%E5%90%88.html
视频讲解:https://www.bilibili.com/video/BV1ti4y1L7cv
剪枝操作:https://www.bilibili.com/video/BV1wi4y157er
Tips:回溯和递归是一体两面的,要记住它的使用场景:
- 组合问题:N个数里面按一定规则找出k个数的集合
- 切割问题:一个字符串按一定规则有几种切割方式
- 子集问题:一个N个数的集合里有多少符合条件的子集
- 排列问题:N个数按一定规则全排列,有几种排列方式
- 棋盘问题:N皇后,解数独等等
在代码中,遍历的范围是可以剪枝优化的,怎么优化呢?
来举一个例子,n = 4,k = 4的话,那么第一层for循环的时候,从元素2开始的遍历都没有意义了。 在第二层for循环,从元素3开始的遍历都没有意义了。
这么说有点抽象,如图所示:
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。
注意代码中i,就是for循环里选择的起始位置。
for (int i = startIndex; i <= n; i++) {
接下来看一下优化过程如下:
-
已经选择的元素个数:path.size();
-
还需要的元素个数为: k - path.size();
-
在集合n中至多要从该起始位置 : n - (k - path.size()) + 1,开始遍历
为什么有个+1呢,因为包括起始位置,我们要是一个左闭的集合。
举个例子,n = 4,k = 3, 目前已经选取的元素为0(path.size为0),n - (k - 0) + 1 即 4 - ( 3 - 0) + 1 = 2。
从2开始搜索都是合理的,可以是组合[2, 3, 4]。
这里大家想不懂的话,建议也举一个例子,就知道是不是要+1了。
所以优化之后的for循环是:
for (int i = startIndex; i <= n - (k - path.size()) + 1; i++) // i为本次搜索的起始位置
我的题解:
class Solution {
public:
vector<vector<int>> result;
vector<int> temp;
void backtracking(int n, int k, int begin){
if(temp.size() == k){
result.push_back(temp);
return;
}
// 这里进行了剪枝操作
for(int i = begin;i <= n - (k - temp.size()) + 1;i++){
temp.push_back(i);
backtracking(n,k,i+1);
temp.pop_back();
}
return;
}
vector<vector<int>> combine(int n, int k) {
backtracking(n, k, 1);
return result;
}
};
标签:24,剪枝,遍历,int,个数,77,算法,回溯,Day
From: https://www.cnblogs.com/GavinGYM/p/17073794.html