关于后端:一文秒杀所有排列组合子集问题

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读完本文,你不仅学会了算法套路,还能够顺便去 LeetCode 上拿下如下题目:

78. 子集(中等)

90. 子集 II(中等)

77. 组合(中等)

39. 组合总和(中等)

40. 组合总和 II(中等)

216. 组合总和 III(中等)

46. 全排列(中等)

47. 全排列 II(中等)

———–

尽管这几个问题是高中就学过的,但如果想编写算法决这几类问题,还是十分考验计算机思维的,本文就讲讲编程解决这几个问题的外围思路,当前再有什么变体,你也能手到擒来,以不变应万变。

无论是排列、组合还是子集问题,简略说无非就是让你从序列 nums 中以给定规定取若干元素,次要有以下几种变体:

模式一、元素无重不可复选,即 nums 中的元素都是惟一的,每个元素最多只能被应用一次,这也是最根本的模式

以组合为例,如果输出 nums = [2,3,6,7],和为 7 的组合应该只有 [7]

模式二、元素可重不可复选,即 nums 中的元素能够存在反复,每个元素最多只能被应用一次

以组合为例,如果输出 nums = [2,5,2,1,2],和为 7 的组合应该有两种 [2,2,2,1][5,2]

模式三、元素无重可复选,即 nums 中的元素都是惟一的,每个元素能够被应用若干次

以组合为例,如果输出 nums = [2,3,6,7],和为 7 的组合应该有两种 [2,2,3][7]

当然,也能够说有第四种模式,即元素可重可复选。但既然元素可复选,那又何必存在反复元素呢?元素去重之后就等同于模式三,所以这种状况不必思考。

下面用组合问题举的例子,但排列、组合、子集问题都能够有这三种根本模式,所以共有 9 种变动。

除此之外,题目也能够再增加各种限度条件,比方让你求和为 target 且元素个数为 k 的组合,那这么一来又能够衍生出一堆变体,怪不得面试口试中常常考到排列组合这种根本题型。

但无论模式怎么变动,其本质就是穷举所有解,而这些解出现树形构造,所以正当应用回溯算法框架,稍改代码框架即可把这些问题一网打尽

具体来说,你须要先浏览并了解前文 回溯算法外围套路,而后记住如下子集问题和排列问题的回溯树,就能够解决所有排列组合子集相干的问题:

为什么只有记住这两种树形构造就能解决所有相干问题呢?

首先,组合问题和子集问题其实是等价的,这个前面会讲;至于之前说的三种变动模式,无非是在这两棵树上剪掉或者减少一些树枝罢了

那么,接下来咱们就开始穷举,把排列 / 组合 / 子集问题的 9 种模式都过一遍,学学如何用回溯算法把它们一套带走。

子集(元素无重不可复选)

力扣第 78 题「子集」就是这个问题:

题目给你输出一个无反复元素的数组 nums,其中每个元素最多应用一次,请你返回 nums 的所有子集。

函数签名如下:

List<List<Integer>> subsets(int[] nums)

比方输出 nums = [1,2,3],算法应该返回如下子集:

[[],[1],[2],[3],[1,2],[1,3],[2,3],[1,2,3] ]

好,咱们临时不思考如何用代码实现,先回顾一下咱们的高中常识,如何手推所有子集?

首先,生成元素个数为 0 的子集,即空集 [],为了不便示意,我称之为 S_0

而后,在 S_0 的根底上生成元素个数为 1 的所有子集,我称为 S_1

接下来,咱们能够在 S_1 的根底上推导出 S_2,即元素个数为 2 的所有子集:

为什么汇合 [2] 只须要增加 3,而不增加后面的 1 呢?

因为汇合中的元素不必思考程序,[1,2,3]2 前面只有 3,如果你向前思考 1,那么 [2,1] 会和之前曾经生成的子集 [1,2] 反复。

换句话说,咱们通过保障元素之间的绝对程序不变来防止出现反复的子集

接着,咱们能够通过 S_2 推出 S_3,实际上 S_3 中只有一个汇合 [1,2,3],它是通过 [1,2] 推出的。

整个推导过程就是这样一棵树:

留神这棵树的个性:

如果把根节点作为第 0 层,将每个节点和根节点之间树枝上的元素作为该节点的值,那么第 n 层的所有节点就是大小为 n 的所有子集

你比方大小为 2 的子集就是这一层节点的值:

PS:留神,本文之后所说「节点的值」都是指节点和根节点之间树枝上的元素,且将根节点认为是第 0 层

那么再进一步,如果想计算所有子集,那只有遍历这棵多叉树,把所有节点的值收集起来不就行了?

间接看代码:

List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();
// 记录回溯算法的递归门路
LinkedList<Integer> track = new LinkedList<>();

// 主函数
public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {backtrack(nums, 0);
    return res;
}

// 回溯算法外围函数,遍历子集问题的回溯树
void backtrack(int[] nums, int start) {

    // 前序地位,每个节点的值都是一个子集
    res.add(new LinkedList<>(track));
    
    // 回溯算法规范框架
    for (int i = start; i < nums.length; i++) {
        // 做抉择
        track.addLast(nums[i]);
        // 通过 start 参数管制树枝的遍历,防止产生反复的子集
        backtrack(nums, i + 1);
        // 撤销抉择
        track.removeLast();}
}

看过前文 回溯算法外围框架 的读者应该很容易了解这段代码把,咱们应用 start 参数管制树枝的成长防止产生反复的子集,用 track 记录根节点到每个节点的门路的值,同时在前序地位把每个节点的门路值收集起来,实现回溯树的遍历就收集了所有子集:

最初,backtrack 函数结尾看似没有 base case,会不会进入有限递归?

其实不会的,当 start == nums.length 时,叶子节点的值会被装入 res,但 for 循环不会执行,也就完结了递归。

组合(元素无重不可复选)

如果你可能胜利的生成所有无重子集,那么你略微改改代码就能生成所有无重组合了。

你比如说,让你在 nums = [1,2,3] 中拿 2 个元素造成所有的组合,你怎么做?

略微想想就会发现,大小为 2 的所有组合,不就是所有大小为 2 的子集嘛。

所以我说组合和子集是一样的:大小为 k 的组合就是大小为 k 的子集

比方力扣第 77 题「组合」:

给定两个整数 nk,返回范畴 [1, n] 中所有可能的 k 个数的组合。

函数签名如下:

List<List<Integer>> combine(int n, int k)

比方 combine(3, 2) 的返回值应该是:

[[1,2],[1,3],[2,3] ]

这是规范的组合问题,但我给你翻译一下就变成子集问题了:

给你输出一个数组 nums = [1,2..,n] 和一个正整数 k,请你生成所有大小为 k 的子集

还是以 nums = [1,2,3] 为例,方才让你求所有子集,就是把所有节点的值都收集起来;当初你只须要把第 2 层(根节点视为第 0 层)的节点收集起来,就是大小为 2 的所有组合

反映到代码上,只须要稍改 base case,控制算法仅仅收集第 k 层节点的值即可:

List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();
// 记录回溯算法的递归门路
LinkedList<Integer> track = new LinkedList<>();

// 主函数
public List<List<Integer>> combine(int n, int k) {backtrack(1, n, k);
    return res;
}

void backtrack(int start, int n, int k) {
    // base case
    if (k == track.size()) {
        // 遍历到了第 k 层,收集以后节点的值
        res.add(new LinkedList<>(track));
        return;
    }
    
    // 回溯算法规范框架
    for (int i = start; i <= n; i++) {
        // 抉择
        track.addLast(i);
        // 通过 start 参数管制树枝的遍历,防止产生反复的子集
        backtrack(i + 1, n, k);
        // 撤销抉择
        track.removeLast();}
}

这样,规范的子集问题也解决了。

排列(元素无重不可复选)

排列问题在前文 回溯算法外围框架 讲过,这里就简略过一下。

力扣第 46 题「全排列」就是规范的排列问题:

给定一个 不含反复数字 的数组 nums,返回其所有可能的 全排列

函数签名如下:

List<List<Integer>> permute(int[] nums)

比方输出 nums = [1,2,3],函数的返回值应该是:

[[1,2,3],[1,3,2],
    [2,1,3],[2,3,1],
    [3,1,2],[3,2,1]
]

方才讲的组合 / 子集问题应用 start 变量保障元素 nums[start] 之后只会呈现 nums[start+1..] 中的元素,通过固定元素的绝对地位保障不呈现反复的子集。

但排列问题的实质就是穷举元素的地位,nums[i] 之后也能够呈现 nums[i] 右边的元素,所以之前的那一套玩不转了,须要额定应用 used 数组来标记哪些元素还能够被抉择

规范全排列能够形象成如下这棵二叉树:

咱们用 used 数组标记曾经在门路上的元素防止反复抉择,而后收集所有叶子节点上的值,就是所有全排列的后果:

List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();
// 记录回溯算法的递归门路
LinkedList<Integer> track = new LinkedList<>();
// track 中的元素会被标记为 true
boolean[] used;

/* 主函数,输出一组不反复的数字,返回它们的全排列 */
public List<List<Integer>> permute(int[] nums) {used = new boolean[nums.length];
    backtrack(nums);
    return res;
}

// 回溯算法外围函数
void backtrack(int[] nums) {
    // base case,达到叶子节点
    if (track.size() == nums.length) {
        // 收集叶子节点上的值
        res.add(new LinkedList(track));
        return;
    }

    // 回溯算法规范框架
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        // 曾经存在 track 中的元素,不能反复抉择
        if (used[i]) {continue;}
        // 做抉择
        used[i] = true;
        track.addLast(nums[i]);
        // 进入下一层回溯树
        backtrack(nums);
        // 勾销抉择
        track.removeLast();
        used[i] = false;
    }
}

这样,全排列问题就解决了。

但如果题目不让你算全排列,而是让你算元素个数为 k 的排列,怎么算?

也很简略,改下 backtrack 函数的 base case,仅收集第 k 层的节点值即可:

// 回溯算法外围函数
void backtrack(int[] nums, int k) {
    // base case,达到第 k 层
    if (track.size() == k) {
        // 第 k 层节点的值就是大小为 k 的排列
        res.add(new LinkedList(track));
        return;
    }

    // 回溯算法规范框架
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        // ...
        backtrack(nums, k);
        // ...
    }
}

子集 / 组合(元素可重不可复选)

方才讲的规范子集问题输出的 nums 是没有反复元素的,但如果存在反复元素,怎么解决呢?

力扣第 90 题「子集 II」就是这样一个问题:

给你一个整数数组 nums,其中可能蕴含反复元素,请你返回该数组所有可能的子集。

函数签名如下:

List<List<Integer>> subsetsWithDup(int[] nums)

比方输出 nums = [1,2,2],你应该输入:

[[],[1],[2],[1,2],[2,2],[1,2,2] ]

当然,按道理说汇合不应该蕴含反复元素的,但既然题目这样问了,咱们就疏忽这个细节吧,认真思考一下这道题怎么做才是闲事。

就以 nums = [1,2,2] 为例,为了区别两个 2 是不同元素,前面咱们写作 nums = [1,2,2']

依照之前的思路画出子集的树形构造,显然,两条值雷同的相邻树枝会产生反复:

[[],
    [1],[2],[2'],
    [1,2],[1,2'],[2,2'],
    [1,2,2']
]

所以咱们须要进行剪枝,如果一个节点有多条值雷同的树枝相邻,则只遍历第一条,剩下的都剪掉,不要去遍历:

体现在代码上,须要先进行排序,让雷同的元素靠在一起,如果发现 nums[i] == nums[i-1],则跳过

List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();
LinkedList<Integer> track = new LinkedList<>();

public List<List<Integer>> subsetsWithDup(int[] nums) {
    // 先排序,让雷同的元素靠在一起
    Arrays.sort(nums);
    backtrack(nums, 0);
    return res;
}

void backtrack(int[] nums, int start) {
    // 前序地位,每个节点的值都是一个子集
    res.add(new LinkedList<>(track));
    
    for (int i = start; i < nums.length; i++) {
        // 剪枝逻辑,值雷同的相邻树枝,只遍历第一条
        if (i > start && nums[i] == nums[i - 1]) {continue;}
        track.addLast(nums[i]);
        backtrack(nums, i + 1);
        track.removeLast();}
}

这段代码和之前规范的子集问题的代码简直雷同,就是增加了排序和剪枝的逻辑。

至于为什么要这样剪枝,联合后面的图应该也很容易了解,这样带反复元素的子集问题也解决了。

咱们说了组合问题和子集问题是等价的,所以咱们间接看一道组合的题目吧,这是力扣第 40 题「组合总和 II」:

给你输出 candidates 和一个指标和 target,从 candidates 中找出中所有和为 target 的组合。

candidates 可能存在反复元素,且其中的每个数字最多只能应用一次。

说这是一个组合问题,其实换个问法就变成子集问题了:请你计算 candidates 中所有和为 target 的子集。

所以这题怎么做呢?

比照子集问题的解法,只有额定用一个 trackSum 变量记录回溯门路上的元素和,而后将 base case 改一改即可解决这道题:

List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();
// 记录回溯的门路
LinkedList<Integer> track = new LinkedList<>();
// 记录 track 中的元素之和
int trackSum = 0;

public List<List<Integer>> combinationSum2(int[] candidates, int target) {if (candidates.length == 0) {return res;}
    // 先排序,让雷同的元素靠在一起
    Arrays.sort(candidates);
    backtrack(candidates, 0, target);
    return res;
}

// 回溯算法主函数
void backtrack(int[] nums, int start, int target) {
    // base case,达到目标和,找到符合条件的组合
    if (trackSum == target) {res.add(new LinkedList<>(track));
        return;
    }
    // base case,超过指标和,间接完结
    if (trackSum > target) {return;}

    // 回溯算法规范框架
    for (int i = start; i < nums.length; i++) {
        // 剪枝逻辑,值雷同的树枝,只遍历第一条
        if (i > start && nums[i] == nums[i - 1]) {continue;}
        // 做抉择
        track.add([i]);
        trackSum += nums[i];
        // 递归遍历下一层回溯树
        backtrack(nums, i + 1, target);
        // 撤销抉择
        track.removeLast();
        trackSum -= nums[i];
    }
}

排列(元素可重不可复选)

排列问题的输出如果存在反复,比子集 / 组合问题略微简单一点,咱们看看力扣第 47 题「全排列 II」:

给你输出一个可蕴含反复数字的序列 nums,请你写一个算法,返回所有可能的全排列,函数签名如下:

List<List<Integer>> permuteUnique(int[] nums)

比方输出 nums = [1,2,2],函数返回:

[[1,2,2],[2,1,2],[2,2,1] ]

先看解法代码:

List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();
LinkedList<Integer> track = new LinkedList<>();
boolean[] used;

public List<List<Integer>> permuteUnique(int[] nums) {
    // 先排序,让雷同的元素靠在一起
    Arrays.sort(nums);
    used = new boolean[nums.length];
    backtrack(nums, track);
    return res;
}

void backtrack(int[] nums) {if (track.size() == nums.length) {res.add(new LinkedList(track));
        return;
    }

    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {if (used[i]) {continue;}
        // 新增加的剪枝逻辑,固定雷同的元素在排列中的绝对地位
        if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1] && !used[i - 1]) {continue;}
        track.add(nums[i]);
        used[i] = true;
        backtrack(nums);
        track.removeLast();
        used[i] = false;
    }
}

你比照一下之前的规范全排列解法代码,这段解法代码只有两处不同:

1、对 nums 进行了排序。

2、增加了一句额定的剪枝逻辑。

类比输出蕴含反复元素的子集 / 组合问题,你大略应该了解这么做是为了防止出现反复后果。

然而留神排列问题的剪枝逻辑,和子集 / 组合问题的剪枝逻辑略有不同:新增了 !used[i - 1] 的逻辑判断。

这个中央了解起来就须要一些技巧性了,且听我缓缓到来。为了不便钻研,仍然把雷同的元素用上标 ' 以示区别。

假如输出为 nums = [1,2,2'],规范的全排列算法会得出如下答案:

[[1,2,2'],[1,2',2],
    [2,1,2'],[2,2',1],
    [2',1,2],[2',2,1]
]

显然,这个后果存在反复,比方 [1,2,2'][1,2',2] 应该只被算作同一个排列,但被算作了两个不同的排列。

所以当初的关键在于,如何设计剪枝逻辑,把这种反复去除掉?

答案是,保障雷同元素在排列中的绝对地位放弃不变

比如说 nums = [1,2,2'] 这个例子,我放弃排列中 2 始终在 2' 后面。

这样的话,你从下面 6 个排列中只能挑出 3 个排列合乎这个条件:

[[1,2,2'],[2,1,2'],[2,2',1] ]

这也就是正确答案。

进一步,如果 nums = [1,2,2',2''],我只有保障反复元素 2 的绝对地位固定,比如说 2 -> 2'-> 2'',也能够失去无反复的全排列后果。

认真思考,应该很容易明确其中的原理:

规范全排列算法之所以呈现反复,是因为把雷同元素造成的排列序列视为不同的序列,但实际上它们应该是雷同的;而如果固定雷同元素造成的序列程序,当然就防止了反复

那么反映到代码上,你留神看这个剪枝逻辑:

// 新增加的剪枝逻辑,固定雷同的元素在排列中的绝对地位
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1] && !used[i - 1]) {
    // 如果后面的相邻相等元素没有用过,则跳过
    continue;
}
// 抉择 nums[i]

当呈现反复元素时,比方输出 nums = [1,2,2',2'']2' 只有在 2 曾经被应用的状况下才会被抉择,2'' 只有在 2' 曾经被应用的状况下才会被抉择,这就保障了雷同元素在排列中的绝对地位保障固定

好了,这样蕴含反复输出的排列问题也解决了。

子集 / 组合(元素无重可复选)

终于到了最初一种类型了:输出数组无反复元素,但每个元素能够被有限次应用。

间接看力扣第 39 题「组合总和」:

给你一个无反复元素的整数数组 candidates 和一个指标和 target,找出 candidates 中能够使数字和为指标数 target 的所有组合。candidates 中的每个数字能够无限度反复被选取。

函数签名如下:

List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target)

比方输出 candidates = [1,2,3], target = 3,算法应该返回:

[[1,1,1],[1,2],[3] ]

这道题说是组合问题,实际上也是子集问题:candidates 的哪些子集的和为 target

想解决这种类型的问题,也得回到回溯树上,咱们无妨先思考思考,规范的子集 / 组合问题是如何保障不重复使用元素的

答案在于 backtrack 递归时输出的参数:

// 回溯算法规范框架
for (int i = start; i < nums.length; i++) {
    // ...
    // 递归遍历下一层回溯树,留神参数
    backtrack(nums, i + 1, target);
    // ...
}

这个 istart 开始,那么下一层回溯树就是从 start + 1 开始,从而保障 nums[start] 这个元素不会被重复使用:

那么反过来,如果我想让每个元素被重复使用,我只有把 i + 1 改成 i 即可:

// 回溯算法规范框架
for (int i = start; i < nums.length; i++) {
    // ...
    // 递归遍历下一层回溯树
    backtrack(nums, i, target);
    // ...
}

这相当于给之前的回溯树增加了一条树枝,在遍历这棵树的过程中,一个元素能够被有限次应用:

当然,这样这棵回溯树会永远成长上来,所以咱们的递归函数须要设置适合的 base case 以完结算法,即门路和大于 target 时就没必要再遍历上来了。

这道题的解法代码如下:

List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();
// 记录回溯的门路
LinkedList<Integer> track = new LinkedList<>();
// 记录 track 中的门路和
int trackSum = 0;

public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) {if (candidates.length == 0) {return res;}
    backtrack(candidates, 0, target);
    return res;
}

// 回溯算法主函数
void backtrack(int[] nums, int start, int target) {
    // base case,找到指标和,记录后果
    if (trackSum == target) {res.add(new LinkedList<>(track));
        return;
    }
    // base case,超过指标和,进行向下遍历
    if (trackSum > target) {return;}

    // 回溯算法规范框架
    for (int i = start; i < nums.length; i++) {// 抉择 nums[i]
        trackSum += nums[i];
        track.add(nums[i]);
        // 递归遍历下一层回溯树
        // 同一元素可重复使用,留神参数
        backtrack(nums, i, target);
        // 撤销抉择 nums[i]
        trackSum -= nums[i];
        track.removeLast();}
}

排列(元素无重可复选)

力扣上没有相似的题目,咱们无妨先想一下,nums 数组中的元素无反复且可复选的状况下,会有哪些排列?

比方输出 nums = [1,2,3],那么这种条件下的全排列共有 3^3 = 27 种:

[[1,1,1],[1,1,2],[1,1,3],[1,2,1],[1,2,2],[1,2,3],[1,3,1],[1,3,2],[1,3,3],
  [2,1,1],[2,1,2],[2,1,3],[2,2,1],[2,2,2],[2,2,3],[2,3,1],[2,3,2],[2,3,3],
  [3,1,1],[3,1,2],[3,1,3],[3,2,1],[3,2,2],[3,2,3],[3,3,1],[3,3,2],[3,3,3]
]

规范的全排列算法利用 used 数组进行剪枝,防止重复使用同一个元素。如果容许重复使用元素的话,间接放飞自我,去除所有 used 数组的剪枝逻辑就行了

那这个问题就简略了,代码如下:

List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();
LinkedList<Integer> track = new LinkedList<>();

public List<List<Integer>> permuteRepeat(int[] nums) {backtrack(nums);
    return res;
}

// 回溯算法外围函数
void backtrack(int[] nums) {
    // base case,达到叶子节点
    if (track.size() == nums.length) {
        // 收集叶子节点上的值
        res.add(new LinkedList(track));
        return;
    }

    // 回溯算法规范框架
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        // 做抉择
        track.add(nums[i]);
        // 进入下一层回溯树
        backtrack(nums);
        // 勾销抉择
        track.removeLast();}
}

至此,排列 / 组合 / 子集问题的九种变动就都讲完了。

最初总结

来回顾一下排列 / 组合 / 子集问题的三种模式在代码上的区别。

因为子集问题和组合问题实质上是一样的,无非就是 base case 有一些区别,所以把这两个问题放在一起看。

模式一、元素无重不可复选,即 nums 中的元素都是惟一的,每个元素最多只能被应用一次backtrack 外围代码如下:

/* 组合 / 子集问题回溯算法框架 */
void backtrack(int[] nums, int start) {
    // 回溯算法规范框架
    for (int i = start; i < nums.length; i++) {
        // 做抉择
        track.addLast(nums[i]);
        // 留神参数
        backtrack(nums, i + 1);
        // 撤销抉择
        track.removeLast();}
}

/* 排列问题回溯算法框架 */
void backtrack(int[] nums) {for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        // 剪枝逻辑
        if (used[i]) {continue;}
        // 做抉择
        used[i] = true;
        track.addLast(nums[i]);

        backtrack(nums);
        // 勾销抉择
        track.removeLast();
        used[i] = false;
    }
}

模式二、元素可重不可复选,即 nums 中的元素能够存在反复,每个元素最多只能被应用一次,其关键在于排序和剪枝,backtrack 外围代码如下:

Arrays.sort(nums);
/* 组合 / 子集问题回溯算法框架 */
void backtrack(int[] nums, int start) {
    // 回溯算法规范框架
    for (int i = start; i < nums.length; i++) {
        // 剪枝逻辑,跳过值雷同的相邻树枝
        if (i > start && nums[i] == nums[i - 1]) {continue;}
        // 做抉择
        track.addLast(nums[i]);
        // 留神参数
        backtrack(nums, i + 1);
        // 撤销抉择
        track.removeLast();}
}


Arrays.sort(nums);
/* 排列问题回溯算法框架 */
void backtrack(int[] nums) {for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        // 剪枝逻辑
        if (used[i]) {continue;}
        // 剪枝逻辑,固定雷同的元素在排列中的绝对地位
        if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1] && !used[i - 1]) {continue;}
        // 做抉择
        used[i] = true;
        track.addLast(nums[i]);

        backtrack(nums);
        // 勾销抉择
        track.removeLast();
        used[i] = false;
    }
}

模式三、元素无重可复选,即 nums 中的元素都是惟一的,每个元素能够被应用若干次,只有删掉去重逻辑即可,backtrack 外围代码如下:

/* 组合 / 子集问题回溯算法框架 */
void backtrack(int[] nums, int start) {
    // 回溯算法规范框架
    for (int i = start; i < nums.length; i++) {
        // 做抉择
        track.addLast(nums[i]);
        // 留神参数
        backtrack(nums, i);
        // 撤销抉择
        track.removeLast();}
}


/* 排列问题回溯算法框架 */
void backtrack(int[] nums) {for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        // 做抉择
        track.addLast(nums[i]);

        backtrack(nums);
        // 勾销抉择
        track.removeLast();}
}

只有从树的角度思考,这些问题看似复杂多变,实则改改 base case 就能解决,这也是为什么我在 学习算法和数据结构的框架思维 和 手把手刷二叉树(纲领篇)中强调树类型题目重要性的起因。

如果你可能看到这里,真得给你鼓掌,置信你当前遇到各种乌七八糟的算法题,也能一眼看透它们的实质,以不变应万变。

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正文完
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