回溯算法问题总结

回溯步骤:

  • 设置递归返回的条件,通常到达边界后需要将结果给存入相应变量中。
  • 一个循环遍历。
  • 检查将要添加的条件是否满足要求,不满足直接continue。
  • 添加条件。
  • 递归回溯。
  • 删除条件。

1.全排列

给定一个没有重复数字的序列,返回其所有可能的全排列。

示例:

输入: [1,2,3]
输出:
[
  [1,2,3],
  [1,3,2],
  [2,1,3],
  [2,3,1],
  [3,1,2],
  [3,2,1]
]

这道题虽然是简单题,但也把我折腾个够呛,奇淫技巧就不说了,老老实实的回溯就行了。可就是简单的回溯我一开始也写不好,一开始简单的想着每次回溯前删除一个数,回溯后加回来,这个方法太复杂,其次时间复杂度也奇高,其实只需要一个bool数组记录每次选中的数即可。
感觉每次都会忘记以空间换时间的方法/(ㄒoㄒ)/~~

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> res;
    vector<int> tmp;
    
    vector<vector<int>> permute(vector<int>& nums) {
        vector<bool> flag(nums.size(),false);
        backtrack(nums,flag);
        return res;
    }
    void backtrack(vector<int>& nums,vector<bool>& flag)
    {
        if(tmp.size()==nums.size())
        {
            res.push_back(tmp);
            return;
        }
        for(int i=0;i<nums.size();i++)
        {
            if(flag[i]) continue;
            tmp.push_back(nums[i]);
            flag[i]=true;
            backtrack(nums,flag);
            flag[i]=false;
            tmp.pop_back();
        }
    }
};

N皇后问题

在这里插入图片描述

n 皇后问题研究的是如何将 n 个皇后放置在 n×n 的棋盘上,并且使皇后彼此之间不能相互攻击。

上图为 8 皇后问题的一种解法。

给定一个整数 n,返回所有不同的 n 皇后问题的解决方案。

每一种解法包含一个明确的 n 皇后问题的棋子放置方案,该方案中 'Q''.' 分别代表了皇后和空位。

示例:

输入: 4
输出: [
 [".Q..",  // 解法 1
  "...Q",
  "Q...",
  "..Q."],

 ["..Q.",  // 解法 2
  "Q...",
  "...Q",
  ".Q.."]
]
解释: 4 皇后问题存在两个不同的解法。

经典的回溯问题,回溯前只需要考虑能否放下棋子,分别检查纵列,左斜线,右斜线,横列无需考虑,因为我们遍历的就是横列,每次回溯后会去掉这颗棋子。

class Solution {
public:
    vector<vector<string>> solveNQueens(int n) {
        vector<vector<string>> ret;
        vector<string> flag(n, string(n,'.'));
        backtrace(ret, flag, 0);
        return ret;
    }
    void backtrace(vector<vector<string>>& ret, vector<string>& flag, int n)
    {
        if(n == flag.size()){
            ret.push_back(flag);
        }
        int size = flag.size();
        for(int i = 0; i < size; i++){
            bool have = false;
            for(int j = 0; j < size; j++){
                if(flag[j][i] == 'Q'){
                    have = true;
                    break;
                }
            }
            if(have)
                continue;
            int j = n;
            int k = i;
            while(j >= 0 && k >= 0 && j < size && k < size){
                if(flag[j][k] == 'Q'){
                    have = true;
                    break;
                }
                j++;
                k++;
            }
            if(have)
                continue;
            j = n;
            k = i;
            while(j >= 0 && k >= 0 && j < size && k < size){
                if(flag[j][k] == 'Q'){
                    have = true;
                    break;
                }
                j--;
                k--;
            }
            if(have)
                continue;
            j = n;
            k = i;
            while(j >= 0 && k >= 0 && j < size && k < size){
                if(flag[j][k] == 'Q'){
                    have = true;
                    break;
                }
                j--;
                k++;
            }
            if(have)
                continue;
            j = n;
            k = i;
            while(j >= 0 && k >= 0 && j < size && k < size){
                if(flag[j][k] == 'Q'){
                    have = true;
                    break;
                }
                j++;
                k--;
            }
            if(have)
                continue;
            flag[n][i] = 'Q';
            backtrace(ret, flag, n+1);
            flag[n][i] = '.';
        }
    }
};

为了提高时间效率,加了很多冗余代码,所以会有点长,/(ㄒoㄒ)/~~

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