题目:
给定两个整数 n
和 k
,返回范围 [1, n]
中所有可能的 k
个数的组合。
你可以按 任何顺序 返回答案。
题目链接:77. 组合 - 力扣(LeetCode)
示例:
解法:
回溯法三部曲:
(1)递归函数的返回值以及参数
函数里一定有两个参数,既然是集合n里面取k个数,那么n和k是两个int型的参数。
然后还需要一个参数,为int型变量startIndex,这个参数用来记录本层递归的中,集合从哪里开始遍历。
vector<vector<int>> result; // 存放符合条件结果的集合
vector<int> path; // 用来存放符合条件单一结果
void backtracking(int n, int k, int startIndex)
(2)回溯函数终止条件
path这个数组的大小如果等于k,说明我们找到了一个子集大小为k的组合了,在图中path存的就是根节点到叶子节点的路径。
终止条件代码如下:
if (path.size() == k) {
result.push_back(path);
return;
}
(3)单层搜索的过程
回溯法的搜索过程就是一个树型结构的遍历过程,在如下图中,可以看出for循环用来横向遍历,递归的过程是纵向遍历。
for (int i = startIndex; i <= n; i++)
{ // 控制树的横向遍历
path.push_back(i); // 处理节点
backtracking(n, k, i + 1); // 递归:控制树的纵向遍历,注意下一层搜索要从i+1开始
path.pop_back(); // 回溯,撤销处理的节点
}
class Solution {
public:
vector<vector<int>> result;
vector<int> path;
void backtracking(int n,int k,int startindex)
{
if(path.size()==k)
{
result.push_back(path);
return;
}
for(int i=startindex;i<=n;i++)
{
path.push_back(i);
backtracking(n,k,i+1);
path.pop_back();
}
}
vector<vector<int>> combine(int n, int k)
{
backtracking(n,k,1);
return result;
}
};
为什么要减枝优化 :
如果for循环选择的起始位置之后的元素个数 已经不足 我们需要的元素个数了,那么就没有必要搜索了。这时候就需要减枝了。
怎样减枝优化:
-
已经选择的元素个数:path.size();
-
所需需要的元素个数为: k - path.size();
-
列表中剩余元素(n-i) >= 所需需要的元素个数(k - path.size())
-
在集合n中至多要从该起始位置 : i <= n - (k - path.size()) + 1,开始遍历
class Solution {
private:
vector<vector<int>> result;
vector<int> path;
void backtracking(int n, int k, int startIndex)
{
if (path.size() == k)
{
result.push_back(path);
return;
}
for (int i = startIndex; i <= n - (k - path.size()) + 1; i++)
{ // 优化的地方
path.push_back(i); // 处理节点
backtracking(n, k, i + 1);
path.pop_back(); // 回溯,撤销处理的节点
}
}
public:
vector<vector<int>> combine(int n, int k)
{
backtracking(n, k, 1);
return result;
}
};