算法学习day29回溯part05-491、46、47

package LeetCode.backtrackpart05;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 491. 递增子序列
 * 给你一个整数数组 nums ，找出并返回所有该数组中不同的递增子序列，递增子序列中 至少有两个元素 。
 * 你可以按 任意顺序 返回答案。
 * 数组中可能含有重复元素，如出现两个整数相等，也可以视作递增序列的一种特殊情况。
 * 示例：
 * 输入：nums = [4,6,7,7]
 * 输出：[[4,6],[4,6,7],[4,6,7,7],[4,7],[4,7,7],[6,7],[6,7,7],[7,7]]
 * */

public class NonDecreasingSubsequences_491 {
    public static List<Integer> path = new ArrayList<>();
    public static List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    public static void main(String[] args) {
        int [] nums = {4,6,7,7};
        res = findSubsequences(nums);
        System.out.println(res);
    }
    public static List<List<Integer>> findSubsequences(int [] nums){
        backtracking(nums,0);
        return res;
    }
    public static void backtracking(int [] nums,int startIndex){
        // 题目要求：子序列中至少有两个元素
        if (path.size() > 1){
            res.add(new ArrayList<>(path));
        }
        int [] used = new int[201];
        for (int i = startIndex; i < nums.length; i++) {
            if (!path.isEmpty() && nums[i] < path.get(path.size() - 1) || (used[nums[i] + 100] == 1)) {
                continue;
            }
            used[nums[i] + 100] = 1;
            path.add(nums[i]);
            backtracking(nums, i + 1);
            path.remove(path.size() - 1);
        }
    }
}

package LeetCode.backtrackpart05;
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * 46. 全排列
 * 给定一个不含重复数字的数组 nums ，返回其 所有可能的全排列 。你可以 按任意顺序 返回答案。
 * 示例：
 * 输入：nums = [1,2,3]
 * 输出：[[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]]
 * */

public class Permutations_46 {
    public static List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();// 存放符合条件结果的集合
    public static LinkedList<Integer> path = new LinkedList<>();// 用来存放符合条件结果
    public static boolean[] used;
    public static void main(String[] args) {

        int [] nums = {1,2,3};
        result = permute(nums);
        System.out.println(result);
    }
    public static List<List<Integer>> permute(int[] nums) {
        if (nums.length == 0){
            return result;
        }
        used = new boolean[nums.length];
        permuteHelper(nums);
        return result;
    }


    public static void permuteHelper(int[] nums){
        if (path.size() == nums.length){
            result.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }
        for (int i = 0; i < nums.length; i++){
            if (used[i]){
                continue;
            }
            used[i] = true;
            path.add(nums[i]);
            permuteHelper(nums);
            path.removeLast();
            used[i] = false;
        }
    }

}

package LeetCode.backtrackpart05;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * 47. 全排列 II
 * 给定一个可包含重复数字的序列 nums ，按任意顺序 返回所有不重复的全排列。
 * 示例：
 * 输入：nums = [1,2,3]
 * 输出：[[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]]
 * */

public class PermutationsII_47 {
    public static List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();// 存放符合条件结果的集合
    public static LinkedList<Integer> path = new LinkedList<>();// 用来存放符合条件结果
    public static void main(String[] args) {
        int [] nums = {1,2,3};
        result = permuteUnique(nums);
        System.out.println(result);
    }
    public static List<List<Integer>> permuteUnique(int[] nums) {
        boolean[] used = new boolean[nums.length];
        Arrays.fill(used, false);
        Arrays.sort(nums);
        backtracking(nums, used);
        return result;
    }

    public static void backtracking(int [] nums,boolean [] used){
        if (path.size() == nums.length) {
            result.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            // used[i - 1] == true，说明同⼀树⽀nums[i - 1]使⽤过
            // used[i - 1] == false，说明同⼀树层nums[i - 1]使⽤过
            // 如果同⼀树层nums[i - 1]使⽤过则直接跳过
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1] && used[i - 1] == false) {
                continue;
            }
            //如果同⼀树⽀nums[i]没使⽤过开始处理
            if (used[i] == false) {
                used[i] = true;//标记同⼀树⽀nums[i]使⽤过，防止同一树枝重复使用
                path.add(nums[i]);
                backtracking(nums, used);
                path.remove(path.size() - 1);//回溯，说明同⼀树层nums[i]使⽤过，防止下一树层重复
                used[i] = false;//回溯
            }
        }

    }

}