剑指offer66题--Java实现，c++实现和python实现 66.矩阵路径

题目描述

请设计一个函数，用来判断在一个矩阵中是否存在一条包含某字符串所有字符的路径。路径可以从矩阵中的任意一个格子开始，每一步可以在矩阵中向左，向右，向上，向下移动一个格子。如果一条路径经过了矩阵中的某一个格子，则之后不能再次进入这个格子。 例如 a b c e s f c s a d e e 这样的3 X 4 矩阵中包含一条字符串"bcced"的路径，但是矩阵中不包含"abcb"路径，因为字符串的第一个字符b占据了矩阵中的第一行第二个格子之后，路径不能再次进入该格子。

c++实现

class Solution {
public:
	bool hasPath(char* matrix, int rows, int cols, char* str)
	{
		if (matrix == NULL || rows < 1 || cols < 1 || str == NULL)
			return false; 
		bool* visited = new bool[rows*cols];//定义一个辅助矩阵，用来标记路径是否已经进入了每个格子
		memset(visited, 0, rows*cols);//对数组进行清零操作
		int pathLength = 0;//
		for (int row = 0;row < rows;++row)//该循环是为了实现从任何一个位置出发，寻找路径
		{
			for (int col = 0; col < cols;++col)
			{
				if (hasPathCore(matrix, rows, cols, row, col, str, pathLength, visited))
					return true;
			}
		}
		delete[] visited;
		return false;
	}
 
	/*此函数用来判断在当前路径满足条件下，相邻格子中是否存在一个格子满足条件*/
	bool hasPathCore(char* matrix, int rows, int cols, int row, int col, char* str, int& pathLength, bool* visited)
	{
		if (str[pathLength] == '\0')
			return true;
		bool hasPath = false;
		if (row >= 0 && row < rows&&col >= 0 && col < cols&&matrix[row*cols + col] == str[pathLength] && !visited[row*cols + col])
		{
			++pathLength;
			visited[row*cols + col] = true;
			/*如果矩阵格子(row,col)与路径字符串中下标为pathLength的字符一样时，
			从它的4个相邻格子中寻找与路径字符串下标为pathLength+1的字符相等的格子*/
			hasPath = hasPathCore(matrix, rows, cols, row, col - 1, str, pathLength, visited) || 
				hasPathCore(matrix, rows, cols, row - 1, col, str, pathLength, visited) || 
				hasPathCore(matrix, rows, cols, row, col + 1, str, pathLength, visited) || 
				hasPathCore(matrix, rows, cols, row + 1, col, str, pathLength, visited);
			if (!hasPath)                                  
			{
				--pathLength;           //如果没找到，则说明当前第pathLength个字符定位不正确，返回上一个位置重新定位
				visited[row*cols + col] = false;
			}
		}
		return hasPath;
	}
};

Java实现

public class Solution {
    public boolean hasPath(char[] matrix, int rows, int cols, char[] str)
    {
        if (matrix == null || str == null || matrix.length < 1|| matrix.length<str.length) return false;
        boolean[] visited = new boolean[rows*cols];
        int curLength = 0;
        for (int i = 0;i < rows;++i) {
            for (int j = 0; j < cols; ++j) {
                if (coreHasPath(matrix,rows,cols,i,j,str,visited,curLength)) return true;
            }
        }
        return false;
    }
    private boolean coreHasPath(char[] matrix, int rows, int cols, int row, int col, char[] str, boolean[] visited, int curLength) {
        if (curLength == str.length) return true;
        boolean hasPath = false;
        if (row>=0 && row < rows && col>=0 && col<cols && !visited[row*cols+col] && matrix[row*cols+col] == str[curLength]) {
            curLength++;
            visited[row*cols+col] = true;
            hasPath = coreHasPath(matrix,rows,cols,row-1,col,str,visited,curLength) ||
                    coreHasPath(matrix,rows,cols,row+1,col,str,visited,curLength) ||
                    coreHasPath(matrix,rows,cols,row,col-1,str,visited,curLength) ||
                    coreHasPath(matrix,rows,cols,row,col+1,str,visited,curLength);
            if (!hasPath) {
                visited[row*cols+col] = false; //return hasPath回到上一层调用，curLength的值会自动回到上一层调用时的值
            }
        }
        return hasPath;
    }
}

python实现

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    def hasPath(self, matrix, rows, cols, path):
        assistMatrix = [True]*rows*cols
        for i in range(rows):
            for j in range(cols):
                if(self.hasPathCore(matrix,rows,cols, i, j, path, assistMatrix)):
                    return True
        return False

    def hasPathCore(self, matrix, rows, cols, i, j, path, assistMatrix):
        if not path:
            return True
        index = i*cols+j
        if i<0 or i>=rows or j<0 or j>=cols or matrix[index]!=path[0] or assistMatrix[index]==False:
            return False
        assistMatrix[index] = False
        if(self.hasPathCore(matrix,rows,cols,i+1,j,path[1:],assistMatrix) or
               self.hasPathCore(matrix,rows,cols,i-1,j,path[1:],assistMatrix) or
               self.hasPathCore(matrix,rows,cols,i,j-1,path[1:],assistMatrix) or
               self.hasPathCore(matrix,rows,cols,i,j+1,path[1:],assistMatrix)):
            return True
        assistMatrix[index] = True
        return False
        # write code here