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递归与回溯算法

时间:2024-02-23 17:37:13浏览次数:21  
标签:递归 nums 复杂度 算法 vector 回溯

递归

函数中自己调用自己

经典例题:汉诺塔

需要将所有盘子按顺序放到塔C上(问题规模:n) 就需要最大的盘子在C底部 就需要将其余所有盘子移动到塔B上   第二塔上也需要按顺序摆放(问题规模:n-1) 就需要第二大的盘子在B底部 就需要将其余所有盘子移动到另一个塔上 ·································· 这样不断地将问题规模变小(归并排序中的拆分) 当问题被拆到最小时(规模:1),打印出单次步骤即可 递归函数参数含义:将a借助b移动到c,问题规模n

递归思想-自顶向下

1.将一个问题规模变小

2.利用规模化到最小的子问题得出结果

汉诺塔问题规模为1时就可以直接移动

3.用子问题的解得出结果

  可以将递归函数,看成已经实现好的,可以直接用来解决子问题 然后考虑根据子问题的解和当前面对的情况,得出答案     动态规划与递归相反 递归:自顶向下 动态规划:自底向上  

递归函数结构模板

暂时无法在飞书文档外展示此内容 示例:力扣247 中心对称数

递归时间复杂度分析

1.迭代法

计算时间执行函数T(n)

以汉诺塔为例 运行到if分支时,取最大时间复杂度的分支即可 if判断消耗1单位,打印输出消耗1单位 每次调用递归,问题规模-1 所以时间复杂度函数T(n)为 计算极限,去除常数 对递推式迭代展开,找规律 最后推到k=n时,得出时间复杂度O(n) 不便于处理复杂的递归,复杂递归可以借助公式法

2.公式法

额外时间:

例如归并排序中,递归处理完两边数组后,进行合并操作的时间,就是f(n)

递归部分复杂度公式:

三种情况

示例:归并排序时间复杂度:

回溯 Backtracking

尝试 -> 扩展 -> 撤销(回溯)

算法概念

回溯算法是一种试探算法 与暴力搜索的区别: 回溯是一步步向前试探,对每一步探测的情况进行评估,再决定是否深入,可以避免走一些弯路 回溯算法的核心: 出现非法情况时,可以撤销更改,回退到之前的情景 想要采用回溯算法,就必须保证:每次都有多种尝试的可能  

回溯算法程序模板

1.判断当前情况是否非法,若非法直接返回

2.判断递归是否应该结束,若结束,保存当前结果并返回

3.遍历所有可能出现的情况,将其加入尝试容器,并进行递归扩展

4.递归完毕后,立即回溯,取消前一步进行的尝试(将之前尝试的数从尝试容器中踢出)

    示例程序:子集枚举
class Solution {
public:
    vector<int> temp;
    vector<vector<int>> ans;
    void dfs(int cur,vector<int>& nums) //参数:当前位置,原数组
    {
        if(cur == nums.size()) //若已到达数组尽头,停止递归
        {
            ans.push_back(temp); //将临时数组装进答案列表
            return;
        }

        //进行两种可能情况的分支递归
        temp.push_back(nums[cur]); //若当前数为选中状态
        dfs(cur+1,nums);  //此分支下递归,考虑后一个数字是否选中

        temp.pop_back(); //若当前数为不选中状态
        dfs(cur+1,nums);  //此分支下递归,考虑后一个数字是否选中

    }

    vector<vector<int>> subsets(vector<int>& nums) 
    {
        dfs(0,nums);  //从头开始考虑每一个数是否选中
        return ans;
    }
};
 

标签:递归,nums,复杂度,算法,vector,回溯
From: https://www.cnblogs.com/jk-2048/p/18030018

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