题目
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。路径可以从矩阵中任意一格开始,每一步可以在矩阵中向左、右、上、下移动一格。如果一条路径经过了矩阵的某一格,那么该路径不能再次进入该格子。例如在下面的3×4的矩阵中包含一条字符串“bfce”的路径(路径中的字母用下划线标出)。但矩阵中不包含字符串“abfb”的路径,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,路径不能再次进入这个格子。
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思路
首先对所整个矩阵遍历,找到第一个字符,然后向上下左右查找下一个字符,由于每个字符都是相同的判断方法(先判断当前字符是否相等,再向四周查找),因此采用递归函数。由于字符查找过后不能重复进入,所以还要定义一个与字符矩阵大小相同的布尔值矩阵,进入过的格子标记为true。如果不满足的情况下,需要进行回溯,此时,要将当前位置的布尔值标记回false。(所谓的回溯无非就是对使用过的字符进行标记和处理后的去标记)
public class StringPathInMatrix {
public boolean hasPath(char[] matrix, int rows, int cols, char[] str) {
if (matrix == null || rows < 1 || cols < 1 || str == null) {
return false;
}
boolean[] isVisited = new boolean[rows * cols];
for (boolean v : isVisited) {
v = false;
}
int pathLength = 0;
for (int row = 0; row < rows; row++) {
for (int col = 0; col < cols; col++) {
if (hasPathCore(matrix, rows, cols, row, col, str, pathLength, isVisited))
return true;
}
}
return false;
}
private boolean hasPathCore(char[] matrix, int rows, int cols, int row, int col, char[] str, int pathLength,
boolean[] isVisited) {
if (row < 0 || col < 0 || row >= rows || col >= cols || isVisited[row * cols + col] == true
|| str[pathLength] != matrix[row * cols + col])
return false;
if (pathLength == str.length - 1)
return true;
boolean hasPath = false;
isVisited[row * cols + col] = true;
hasPath = hasPathCore(matrix, rows, cols, row - 1, col, str, pathLength + 1, isVisited)
|| hasPathCore(matrix, rows, cols, row + 1, col, str, pathLength + 1, isVisited)
|| hasPathCore(matrix, rows, cols, row, col - 1, str, pathLength + 1, isVisited)
|| hasPathCore(matrix, rows, cols, row, col + 1, str, pathLength + 1, isVisited);
if (!hasPath) {
isVisited[row * cols + col] = false;
}
return hasPath;
}
}