【算法训练记录——Day28】

Day28——回溯算法Ⅳ

  • 1.复原IP地址
  • 2.[全排列](https://leetcode.cn/problems/permutations/submissions/539240290/)
  • 3.[全排列Ⅱ](https://leetcode.cn/problems/permutations-ii/description/)

● 93.复原IP地址
● 78.子集
● 90.子集II

1.复原IP地址

在这里插入图片描述
思路:相当于还是求所有子集,只是在这个基础上加了层判断

	vector<string> res;
	
	bool isValid(const string& s, int start, int end) {
		if(start > end) return false;	// 越界无效
		if(start != end && s[start] == '0') return false; // 初0以外首字符为0无效
		int num = 0;
		for(int i = start; i <= end; i++) {
			if(s[i] > '9' || s[i] < '0') return false;
			num = num * 10 + s[i] - '0';
			if(num > 255) return false;
		}
		return true;
	}
	
	void backtracking(string& s, int startIndex, int pointNum) {
		if(pointNum == 3) {
			if(isValid(s, startIndex, s.size() - 1)) {
				res.push_back(s);
			}
			return;
		}
		for(int i = startIndex; i < s.size(); i++) {
			if(isValid(s, startIndex, i)) {
				s.insert(s.begin() + i + 1, '.');		// 有效ip后面加上.
				backtracking(s, i + 2, pointNum + 1);	// 回溯 左闭右闭
				s.erase(s.begin() + i + 1);				// 回溯,删掉加上的.
			} else return;								// 无效ip直接剪枝
		}
		return;
	}

    vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
    	res.clear();
		if(s.size() < 4 || s.size() > 12) return res; // 剪枝
		backtracking(s, 0, 0);
		return res;
	}

2.全排列

在这里插入图片描述
思路:刚开始认为把startIndex换成0不就是遍历全部了,但是写了一下发现,换成0 递归的逻辑应该是什么呢,从下一个开始,然后每次遍历全部元素,那不就有很多重复的?怎么过滤呢?卡住了,不会了。
用used数组标记当前已使用元素。

	vector<int> num;
	vector<bool> used;
	vector<vector<int>> res;
	
	void backtracking(const vector<int>& nums) {
		if(num.size() >= nums.size()) {
			res.push_back(num);
			return;
		}
		
		for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
			if(used[i] == true) continue;
			used[i] = true;
			num.push_back(nums[i]);
			backtracking(nums);
			num.pop_back();
			used[i] = false;
		}
		
		return;
	}

    vector<vector<int>> permute(vector<int>& nums) {
		used.resize(nums.size());
		backtracking();
		return res;
	}

3.全排列Ⅱ

在这里插入图片描述
思路:可包含重复元素。好熟悉,但是想不起来了。。应该是要排序,然后跳过一些重复元素。

void backtracking(const vector<int>& nums) {
        if(num.size() >= nums.size()) {
            res.push_back(num);
            return;
        }

        for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
        	// 此处有疑问
            if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1] && used[i-1] == false) continue;
            if(used[i] == true) continue;
            used[i] = true;
            num.push_back(nums[i]);
            backtracking(nums);
            used[i] = false;
            num.pop_back();
        }
        return;
    }

    vector<vector<int>> permuteUnique(vector<int>& nums) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        used.resize(nums.size(), false);
        backtracking(nums);
        return res;
    }

在写这段代码时,考虑到需要对重复字符的控制 写成了这种

 if(i > 0 && nums[i] == nums[i-1]) continue;

按照我的想法,当 i>0 时,表示当前已经进行了一次回溯,开始遍历下一个元素,此时如果当前元素和前一元素相同,那么本次以当前元素为根的回溯就是不必要的,因为已经有相同元素进行了一次回溯。,这两次的结果应该是相同的。但是突然想到每次回溯时,这个代码也会运行,所以需要再加限制,保证在开始回溯时就剪枝。代码中在每次回溯前都把used[i] = true,因此当 used[i] == false时,即表示本次不是处于递归之中。但写代码的时候把 == false 写成了 == true,结果也能运行,但是没明白为什么。

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