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剪枝
排除那些不符合条件的分支。进步程序的运行效率。
回溯:
一层层递归,尝试搜素答案,
- 找到答案:返回后果,尝试其余的分支
- 找不到答案:返回上一层,尝试其余分支
回溯模版:
result = [];
function backtrack (path, list) {if (满足条件) {result.push(path);
return
}
for () {
// 单层逻辑
backtrack (path, list)
// 撤销抉择 重置状态
}
}
回溯四部曲:
- 回溯参数
- 终止条件
- 单层递归逻辑
- 抉择其余分支(撤销抉择 重置状态)
473. 火柴拼正方形 (medium)
你将失去一个整数数组 matchsticks,其中 matchsticks[i] 是第 i 个火柴棒的长度。你要用 所有的火柴棍 拼成一个正方形。你 不能折断 任何一根火柴棒,但你能够把它们连在一起,而且每根火柴棒必须 应用一次。
如果你能使这个正方形,则返回 true,否则返回 false。
示例 1:
输出: matchsticks = [1,1,2,2,2]
输入: true
解释: 能拼成一个边长为 2 的正方形,每边两根火柴。
示例 2:输出: matchsticks = [3,3,3,3,4]
输入: false
解释: 不能用所有火柴拼成一个正方形。提醒:
1 <= matchsticks.length <= 15
1 <= matchsticks[i] <= 108
- 思路:排序 nums 数组,缩小回溯的次数。一直尝试将 nums 中的元素放入 4 个桶中,如果都能放的下,则能拼成正方形
js:
// 例子:[1,2,2,2,1]
var makesquare = function (nums) {function backtrack(i, nums, edge, bucket) {if (i >= nums.length) {// 递归完结条件
return true;
}
for (let j = 0; j < 4; j++) {// 循环 4 个桶
if (bucket[j] + nums[i] > edge) {// 这个桶装不下 持续找下一个桶
continue;
}
bucket[j] += nums[i];// 将以后元素退出桶中
if (backtrack(i + 1, nums, edge, bucket)) {// 索引 i 加 1 持续递归下一个 nums 中的元素
return true;// 下一个元素能放进桶中
}
bucket[j] -= nums[i];// 回溯状态
}
return false;// 循环完结都没放进适合的桶 那不能形成正方形
}
if (nums.length < 4) {//nums 长度小于 4 间接不能形成正方形
return false;
}
let sum = 0;
for (let i = 0; i < nums.length; i++) {sum += nums[i];
}
if (sum % 4) {//nums 的和不能整除 4 不能形成正方行
return false;
}
nums.sort((a, b) => b - a);// 排序 nums
let bucket = Array(4).fill(0);// 筹备 4 个桶
return backtrack(0, nums, sum / 4, bucket);// 传入 nums 元素的索引 i,nums,一个边长,和桶 bucket
};
52. N 皇后 II(hard)
n 皇后问题 钻研的是如何将 n 个皇后搁置在 n × n 的棋盘上,并且使皇后彼此之间不能互相攻打。
给你一个整数 n,返回 n 皇后问题 不同的解决方案的数量。
示例 1:
输出:n = 4
输入:2
解释:如上图所示,4 皇后问题存在两个不同的解法。
示例 2:输出:n = 1
输入:1提醒:
1 <= n <= 9
办法 1. 位运算
js:
var totalNQueens = function (n) {if (n < 1) return
let count = 0;
dfs(n, 0, 0, 0, 0)
return count
//n: 皇后的数量
//row:以后行
//cols:搁置皇后的地位
//diag1:能够攻打的左歪斜对角线
//diag2:能够攻打的右歪斜对角线
function dfs(n, row, cols, diag1, diag2) {if (row >= n) {// 递归终止 统计解法
count += 1;
return
}
//~(cols | diag1 | diag2):攻打的地位合起来 取反之后,1 的地位就是能够搁置皇后的地位
//(1 << n) - 1:从右向左,大于 n 的地位都变成 0
//(~(cols | diag1 | diag2)) & ((1 << n) - 1):从右向左,能够搁置皇后的地位,大于 n 的地位都变成 0
let bits = (~(cols | diag1 | diag2)) & ((1 << n) - 1)
while (bits) {
let p = bits & -bits// 取到从右向左第一个 1
bits = bits & (bits - 1)// 去掉从右向左第一个 1
// 列和两个对角线合上不能够搁置的二进制位
dfs(n, row + 1, cols | p, (diag1 | p) << 1, (diag2 | p) >>> 1)
}
}
};
79. 单词搜寻(medium)
给定一个 m x n 二维字符网格 board 和一个字符串单词 word。如果 word 存在于网格中,返回 true;否则,返回 false。
单词必须依照字母程序,通过相邻的单元格内的字母形成,其中“相邻”单元格是那些程度相邻或垂直相邻的单元格。同一个单元格内的字母不容许被重复使用。
示例 1:
输出:board = [[“A”,”B”,”C”,”E”],[“S”,”F”,”C”,”S”],[“A”,”D”,”E”,”E”]], word = “ABCCED”
输入:true
示例 2:输出:board = [[“A”,”B”,”C”,”E”],[“S”,”F”,”C”,”S”],[“A”,”D”,”E”,”E”]], word = “SEE”
输入:true
示例 3:输出:board = [[“A”,”B”,”C”,”E”],[“S”,”F”,”C”,”S”],[“A”,”D”,”E”,”E”]], word = “ABCB”
输入:false提醒:
m == board.length
n = board[i].length
1 <= m, n <= 6
1 <= word.length <= 15
board 和 word 仅由大小写英文字母组成进阶:你能够应用搜寻剪枝的技术来优化解决方案,使其在 board 更大的状况下能够更快解决问题?
-
思路:从上到下,左到右遍历网格,每个坐标递归调用
check(i, j, k)
函数,i,j 示意网格坐标,k 示意 word 的第 k 个字符,如果能搜寻到第 k 个字符返回 true,否则返回 false,check 函数的终止条件有 2 种状况- 如果 i,j 地位的字符和字符串地位 k 的字符不相等,则这条搜寻门路搜寻失败 返回 false
- 如果搜寻到了字符串的结尾,则找到了网格中的一条门路,这条门路上的字符正好能够组成字符串 s
两种状况都不满足则把以后网格节点退出
visited
数组,visited
示意节点曾经拜访过了,而后顺着以后网格坐标的四个方向持续尝试,如果没找到 k 开始的子串,则回溯状态visited[i] [j] = false
,持续前面的尝试。 - 复杂度剖析:工夫复杂度
O(MN⋅3^L)
,M,N 为网格的长度与宽度,L 为字符串 word 的长度,第一次调用check
函数的时候,进行 4 个方向的查看,其余坐标的节点都是 3 个方向查看,走过去的分支不会反方向回去,所以check
函数的工夫复杂度是3^L
,而网格有M*N
个坐标,且存在剪枝,所以最坏的状况下工夫复杂度是O(MN⋅3^L)
。空间复杂度是O(MN)
,visited
数组空间是O(MN)
,check
递归栈的最大深度在最坏的状况下是O(MN)
办法 1: 回溯
Js:
var exist = function(board, word) {const h = board.length, w = board[0].length;// 网格的长和宽
const directions = [[0, 1], [0, -1], [1, 0], [-1, 0]];// 方向数组
const visited = new Array(h);// 标记是否拜访过的数组
for (let i = 0; i < visited.length; ++i) {// 初始化 visited 数组
visited[i] = new Array(w).fill(false);
}
const check = (i, j, s, k) => {// 查看从网格 i,j 登程是否能搜寻到 0 - k 的字符组成的子串
// 如果 i,j 地位的字符和第 k 个的字符不相等,则这条搜寻门路搜寻失败 返回 false
if (board[i][j] != s.charAt(k)) {
return false;
// 如果搜寻到了字符串的结尾,则找到了网格中的一条门路,这条门路上的字符正好能够组成字符串 s
} else if (k == s.length - 1) {return true;}
visited[i][j] = true;// 标记 i,j 被拜访过了
let result = false;
for (const [dx, dy] of directions) {// 向 i,j 的四个方向持续尝试寻找
let newi = i + dx, newj = j + dy;
if (newi >= 0 && newi < h && newj >= 0 && newj < w) {// 新的坐标地位非法查看
if (!visited[newi][newj]) {// 新的坐标不能存在于 visited 中,也就是不能是拜访过的
const flag = check(newi, newj, s, k + 1);// 持续查看新的坐标
if (flag) {// 如果在网格中找到了字符串 则跳过循环
result = true;
break;
}
}
}
}
visited[i][j] = false;// 回溯状态
return result;// 返回后果
}
for (let i = 0; i < h; i++) {for (let j = 0; j < w; j++) {const flag = check(i, j, word, 0);
if (flag) {return true;}
}
}
return false;
};
17. 电话号码的字母组合 (medium)
给定一个仅蕴含数字 2-9 的字符串,返回所有它能示意的字母组合。答案能够按 任意程序 返回。
给出数字到字母的映射如下(与电话按键雷同)。留神 1 不对应任何字母。
示例 1:
输出:digits = “23”
输入:[“ad”,”ae”,”af”,”bd”,”be”,”bf”,”cd”,”ce”,”cf”]
示例 2:输出:digits = “”
输入:[]
示例 3:输出:digits = “2”
输入:[“a”,”b”,”c”]提醒:
0 <= digits.length <= 4
digits[i] 是范畴 [‘2’, ‘9’] 的一个数字。
办法 1.dfs+ 回溯
- 思路:深度优先遍历,遍历函数传入每一层造成的字符串和一个指向字符的地位指针,打给你指针的地位达到字符串的结尾时,将造成的字符串退出后果数组,递归的每一层遍历这一层的数字对应的字符,而后传入新的字符,指针向后挪动一次,一直递归
- 复杂度:工夫复杂度
O(3^m * 4^n)
,m,n 别离是三个字母和四个字母对应的数字个数。空间复杂度O(m+n)
,递归栈的深度,最大为m+n
js:
// 输出:digits = "23"
// 输入:["ad","ae","af","bd","be","bf","cd","ce","cf"]
var letterCombinations = (digits) => {if (digits.length == 0) return [];
const res = [];
const map = {// 建设电话号码和字母的映射关系
2: "abc",
3: "def",
4: "ghi",
5: "jkl",
6: "mno",
7: "pqrs",
8: "tuv",
9: "wxyz",
};
const dfs = (curStr, i) => {//curStr 是递归每一层的字符串,i 是扫描的指针
if (i > digits.length - 1) {// 边界条件,递归的进口
res.push(curStr); // 其中一个分支的解推入 res
return; // 完结递归分支,进入另一个分支
}
const letters = map[digits[i]]; // 取出数字对应的字母
for (const l of letters) {
// 进入不同字母的分支
dfs(curStr + l, i + 1); // 参数传入新的字符串,i 右移,持续递归
}
};
dfs("", 0); // 递归入口,传入空字符串,i 初始为 0 的地位
return res;
};
办法 2.bfs
- 思路:用队列广度优先遍历,先循环数字数组,而后取出对应的字母,与以后层的字符串组成新的字符串退出队列,遍历实现之后,队列的最初一层就是解。
- 复杂度:工夫复杂度
O(3^m * 4^n)
,m,n 别离是三个字符和四个字母对应的数组个数。空间复杂度O(3^m * 4^n)
,队列的空间大小,最大为3^m * 4^n
js:
var letterCombinations = (digits) => {if (digits.length == 0) return [];
const map = {
2: "abc",
3: "def",
4: "ghi",
5: "jkl",
6: "mno",
7: "pqrs",
8: "tuv",
9: "wxyz",
};
const queue = [];
queue.push("");
for (let i = 0; i < digits.length; i++) {// 循环数字的每个字符
const levelSize = queue.length; // 以后层的节点个数
for (let j = 0; j < levelSize; j++) {const curStr = queue.shift(); // 以后层的字符串
const letters = map[digits[i]];// 获取数字对应的字母字符
for (const l of letters) {queue.push(curStr + l); // 新生成的字符串入列
}
}
}
return queue; // 最初一层生成的字符串就是解
};
51. N 皇后(hard)
依照国际象棋的规定,皇后能够攻打与之处在同一行或同一列或同一斜线上的棋子。
n 皇后问题 钻研的是如何将 n 个皇后搁置在 n×n 的棋盘上,并且使皇后彼此之间不能互相攻打。
给你一个整数 n,返回所有不同的 n 皇后问题 的解决方案。
每一种解法蕴含一个不同的 n 皇后问题 的棋子搁置计划,该计划中 ‘Q’ 和 ‘.’ 别离代表了皇后和空位。
示例 1:
输出:n = 4
输入:[[“.Q..”,”…Q”,”Q…”,”..Q.”],[“..Q.”,”Q…”,”…Q”,”.Q..”]]
解释:如上图所示,4 皇后问题存在两个不同的解法。
示例 2:输出:n = 1
输入:[[“Q”]]提醒:
1 <= n <= 9
起源:力扣(LeetCode)
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办法 1. 回溯
动画过大,点击查看
- 思路:从上到下,从左到右遍历棋盘,筹备好三个 set 别离记录列和两个对角线能够攻打到的坐标,尝试在每个空位搁置皇后,搁置之后更新三个能够攻打到的 set 坐标,而后持续下一层遍历,实现下一层之后,尝试回溯以后层,也就是撤销以后层搁置的皇后,同时撤销三个能够攻打到的 set 坐标,一直回溯,直到遍历实现,找到所有可能的解。
- 复杂度剖析:工夫复杂度:
O(N!)
,其中 N 是皇后数量,因为每个皇后必须位于不同列,因而曾经搁置的皇后所在的列不能搁置别的皇后。第一个皇后有 N 列能够抉择,第二个皇后最多有 N- 1 列能够抉择 …。空间复杂度:O(N)
,其中 N 是皇后数量,空间复杂度次要取决于递归调用层数、记录每行搁置的皇后列下标的数组以及三个汇合,递归调用层数不会超过 N,数组的长度为 N,每个汇合的元素个数都不会超过 N。
js:
const solveNQueens = (n) => {const board = new Array(n);
for (let i = 0; i < n; i++) {board[i] = new Array(n).fill('.');// 生成 board
}
const cols = new Set(); // 列集,记录呈现过皇后的列
const diag1 = new Set(); // 正对角线集
const diag2 = new Set(); // 反对角线集
const res = [];// 后果数组
const backtrack = (row) => {if (row == n) {// 终止条件
const stringsBoard = board.slice();
for (let i = 0; i < n; i++) {// 生成字符串
stringsBoard[i] = stringsBoard[i].join('');
}
res.push(stringsBoard);
return;
}
for (let col = 0; col < n; col++) {
// 如果以后点的所在的列,所在的对角线都没有皇后,即可抉择,否则,跳过
if (!cols.has(col) && !diag1.has(row + col) && !diag2.has(row - col)) {board[row][col] = 'Q'; // 搁置皇后
cols.add(col); // 记录放了皇后的列
diag2.add(row - col); // 记录放了皇后的正对角线
diag1.add(row + col); // 记录放了皇后的负对角线
backtrack(row + 1);
board[row][col] = '.'; // 撤销该点的皇后
cols.delete(col); // 对应的记录也删一下
diag2.delete(row - col);
diag1.delete(row + col);
}
}
};
backtrack(0);
return res;
};
36. 无效的数独 (medium)
请你判断一个 9 x 9 的数独是否无效。只须要 依据以下规定,验证曾经填入的数字是否无效即可。
数字 1-9 在每一行只能呈现一次。
数字 1-9 在每一列只能呈现一次。
数字 1-9 在每一个以粗实线分隔的 3×3 宫内只能呈现一次。(请参考示例图)留神:
一个无效的数独(局部已被填充)不肯定是可解的。
只须要依据以上规定,验证曾经填入的数字是否无效即可。
空白格用 ‘.’ 示意。示例 1:
输出:board =
[[“5″,”3″,”.”,”.”,”7″,”.”,”.”,”.”,”.”]
,[“6″,”.”,”.”,”1″,”9″,”5″,”.”,”.”,”.”]
,[“.”,”9″,”8″,”.”,”.”,”.”,”.”,”6″,”.”]
,[“8″,”.”,”.”,”.”,”6″,”.”,”.”,”.”,”3″]
,[“4″,”.”,”.”,”8″,”.”,”3″,”.”,”.”,”1″]
,[“7″,”.”,”.”,”.”,”2″,”.”,”.”,”.”,”6″]
,[“.”,”6″,”.”,”.”,”.”,”.”,”2″,”8″,”.”]
,[“.”,”.”,”.”,”4″,”1″,”9″,”.”,”.”,”5″]
,[“.”,”.”,”.”,”.”,”8″,”.”,”.”,”7″,”9″]]
输入:true
示例 2:输出:board =
[[“8″,”3″,”.”,”.”,”7″,”.”,”.”,”.”,”.”]
,[“6″,”.”,”.”,”1″,”9″,”5″,”.”,”.”,”.”]
,[“.”,”9″,”8″,”.”,”.”,”.”,”.”,”6″,”.”]
,[“8″,”.”,”.”,”.”,”6″,”.”,”.”,”.”,”3″]
,[“4″,”.”,”.”,”8″,”.”,”3″,”.”,”.”,”1″]
,[“7″,”.”,”.”,”.”,”2″,”.”,”.”,”.”,”6″]
,[“.”,”6″,”.”,”.”,”.”,”.”,”2″,”8″,”.”]
,[“.”,”.”,”.”,”4″,”1″,”9″,”.”,”.”,”5″]
,[“.”,”.”,”.”,”.”,”8″,”.”,”.”,”7″,”9″]]
输入:false
解释:除了第一行的第一个数字从 5 改为 8 以外,空格内其余数字均与 示例 1 雷同。但因为位于左上角的 3×3 宫内有两个 8 存在, 因而这个数独是有效的。提醒:
board.length == 9
board[i].length == 9
boardi 是一位数字(1-9)或者 ‘.’
办法 1:回溯
- 思路:筹备行、列、3 3 小方块,三个哈希表或者 set 或者 9 9 的二维数组,都能够,只有能判反复即可,从上到下,从左到右循环,顺次查看行、列、3 * 3 小方块中是否有反复的数字,如果有则返回 false,而后更新哈希表或者 set。
- 复杂度剖析:工夫复杂度:
O(1)
,数独共有 81 个单元格,每个单元格遍历一次即可。空间复杂度:O(1)
,数独的大小固定,因而哈希表的空间也是固定的。
Js:
var isValidSudoku = function(board) {
// 方向判重
let rows = {};// 行
let columns = {};// 列
let boxes = {};//3* 3 小方块
// 遍历数独
for(let i = 0;i < 9;i++){for(let j = 0;j < 9;j++){let num = board[i][j];
if(num != '.'){// 遇到无效的数字
let boxIndex = parseInt((i/3)) * 3 + parseInt(j/3);// 子数独序号
if(rows[i+'-'+num] || columns[j+'-'+num] || boxes[boxIndex+'-'+num]){// 反复检测
return false;
}
// 方向 + 数字 组成惟一键值,若呈现第二次,即为反复
// 更新三个对象
rows[i+'-'+num] = true;
columns[j+'-'+num] = true;
boxes[boxIndex+'-'+num] = true;
}
}
}
return true;
};
46. 全排列(medium)
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。你能够 按任意程序 返回答案。
示例 1:
输出:nums = [1,2,3]
输入:[[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]]
示例 2:输出:nums = [0,1]
输入:[[0,1],[1,0]]
示例 3:输出:nums = [1]
输入:[[1]]提醒:
1 <= nums.length <= 6
-10 <= nums[i] <= 10
nums 中的所有整数 互不雷同
- 思路:筹备 path 数组,寄存每一个回溯递归的分支中的数字排列,调用回溯函数 传入 nums,nums 长度,used 数组,used 示意曾经应用的数字,回溯函数中循环 nums 中的数,每层循环将 nums 中的元素退出 path 中,而后递归调用回溯函数,调用实现之后,回溯之前的状态,当 path 数组的长度和 nums 的长度雷同就找到了一种排列。
- 复杂度:工夫复杂度
O(n*n!)
。空间复杂度O(n)
,递归栈深度
js:
var permute = function(nums) {const res = [], path = [];
backtracking(nums, nums.length, []);// 调用回溯函数 传入 nums,nums 长度,used 数组
return res;
function backtracking(n, k, used) {if(path.length === k) {// 递归终止条件
res.push(Array.from(path));
return;
}
for (let i = 0; i < k; i++) {if(used[i]) continue;// 曾经应用过了就跳过本轮循环
path.push(n[i]);
used[i] = true;
backtracking(n, k, used);// 递归
path.pop();// 回溯 将 push 进的元素 pop 进去 而后标记成未应用 持续其余分支
used[i] = false;
}
}
};
22. 括号生成(medium)
数字 n 代表生成括号的对数,请你设计一个函数,用于可能生成所有可能的并且 无效的 括号组合。
示例 1:
输出:n = 3
输入:[“((()))”,”(()())”,”(())()”,”()(())”,”()()()”]
示例 2:输出:n = 1
输入:[“()”]提醒:
1 <= n <= 8
办法 1: 暴力
复杂度剖析:工夫复杂度O(2^2n*n)
,字符串的长度为2n
,每个地位有两种抉择,抉择左或者右括号,验证字符串是否无效复杂度O(n)
,剪枝之后会优化,最坏的状况是O(2^2n*n)
。空间复杂度O(n)
, 递归次数最多 2n
办法 2. 递归 dfs
- 思路:采纳递归,终止条件是字符串的长度等于
2n
,递归函数传入构建的字符串,左右括号残余多少,每个地位有两种抉择,抉择左或者右括号,这里能够进行剪枝优化,只有右括号的保有数量大于左括号的保有数量,能力选右括号,否则必定不能形成无效括号
Js:
const generateParenthesis = (n) => {const res = []; // 输入的后果数组
const generate = (str, left, right) => {if (str.length == 2 * n) { // 字符串构建实现
res.push(str); // 将字符串退出 res
return; // 完结以后递归(完结以后搜寻分支)}
if (left > 0) { // 只有左括号有剩,能够选它,持续递归做抉择
generate(str + '(', left - 1, right);
}
if (right > left) { // 右括号的保有数量大于左括号的保有数量,能力选右括号
generate(str + ')', left, right - 1);
}
};
generate('', n, n); // 递归的入口,初始字符串是空字符串,初始括号数量都是 n
return res;
};
办法 3. 回溯
- 思路:当左括号剩下的多,阐明字符串中的左括号数量少于右括号,不非法,对字符串尝试增加左括号,而后回溯,尝试增加右括号,而后尝试回溯
Js:
var generateParenthesis = function(n) {if (n == 0) return []
const res = []
let track = []
backtrack(n, n, track, res)
return res
function backtrack(left, right, track, res) {
// 数量小于 0,不非法
if (left < 0 || right < 0) return
// 若左括号剩下的多,阐明不非法
if (right < left) return
// 所有括号用完,失去非法组合
if (left == 0 && right == 0) {res.push(track.join(''))
return
}
// 尝试增加左括号
track.push('(')
// 这个中央肯定要留神 须要拷贝一份 track,也就是采纳[...track],不然会影响其余分支
backtrack(left - 1, right, [...track], res)
track.pop()
// 尝试增加右括号
track.push(')')
backtrack(left, right - 1, [...track], res)
track.pop()}
};
37. 解数独(hard)
编写一个程序,通过填充空格来解决数独问题。
数独的解法需 遵循如下规定:
数字 1-9 在每一行只能呈现一次。
数字 1-9 在每一列只能呈现一次。
数字 1-9 在每一个以粗实线分隔的 3×3 宫内只能呈现一次。(请参考示例图)
数独局部空格内已填入了数字,空白格用 ‘.’ 示意。示例 1:
输出:board = [[“5″,”3″,”.”,”.”,”7″,”.”,”.”,”.”,”.”],[“6″,”.”,”.”,”1″,”9″,”5″,”.”,”.”,”.”],[“.”,”9″,”8″,”.”,”.”,”.”,”.”,”6″,”.”],[“8″,”.”,”.”,”.”,”6″,”.”,”.”,”.”,”3″],[“4″,”.”,”.”,”8″,”.”,”3″,”.”,”.”,”1″],[“7″,”.”,”.”,”.”,”2″,”.”,”.”,”.”,”6″],[“.”,”6″,”.”,”.”,”.”,”.”,”2″,”8″,”.”],[“.”,”.”,”.”,”4″,”1″,”9″,”.”,”.”,”5″],[“.”,”.”,”.”,”.”,”8″,”.”,”.”,”7″,”9″]]
输入:[[“5″,”3″,”4″,”6″,”7″,”8″,”9″,”1″,”2”],[“6″,”7″,”2″,”1″,”9″,”5″,”3″,”4″,”8”],[“1″,”9″,”8″,”3″,”4″,”2″,”5″,”6″,”7”],[“8″,”5″,”9″,”7″,”6″,”1″,”4″,”2″,”3”],[“4″,”2″,”6″,”8″,”5″,”3″,”7″,”9″,”1”],[“7″,”1″,”3″,”9″,”2″,”4″,”8″,”5″,”6”],[“9″,”6″,”1″,”5″,”3″,”7″,”2″,”8″,”4”],[“2″,”8″,”7″,”4″,”1″,”9″,”6″,”3″,”5”],[“3″,”4″,”5″,”2″,”8″,”6″,”1″,”7″,”9”]]
解释:输出的数独如上图所示,惟一无效的解决方案如下所示:提醒:
board.length == 9
board[i].length == 9
boardi 是一位数字或者 ‘.’
题目数据 保障 输出数独仅有一个解
- 思路:循环行和列,尝试在每个地位搁置 1 -9,并测验合法性,包含行、列、3 * 3 方块的合法性,如果非法持续循环,直到找到一个非法的解,如果不非法,则回溯状态,并持续尝试其余的可能性
- 复杂度剖析:同 36 题
js:
var solveSudoku = function(board) {function isValid(row, col, val, board) {
let len = board.length
// 行中的数字不能反复
for(let i = 0; i < len; i++) {if(board[row][i] === val) {return false}
}
// 列中的数字不能反复
for(let i = 0; i < len; i++) {if(board[i][col] === val) {return false}
}
let startRow = Math.floor(row / 3) * 3
let startCol = Math.floor(col / 3) * 3
// 方块中的数字不能反复
for(let i = startRow; i < startRow + 3; i++) {for(let j = startCol; j < startCol + 3; j++) {if(board[i][j] === val) {return false}
}
}
return true
}
function backTracking() {// 回溯函数
for(let i = 0; i < board.length; i++) {for(let j = 0; j < board[0].length; j++) {// 循环行和列
if(board[i][j] !== '.') continue
for(let val = 1; val <= 9; val++) {// 尝试在以后单元格搁置 1 -9
if(isValid(i, j, `${val}`, board)) {// 判断搁置数字的合法性
board[i][j] = `${val}`// 搁置数字
if (backTracking()) {// 非法返回 ture
return true
}
board[i][j] = `.`// 不非法回溯状态
}
}
return false//1- 9 的数字都不非法,返回 false
}
}
return true// 全副可能性都尝试实现 返回 true 阐明有解
}
backTracking()
return board
};
77. 组合 (medium)
给定两个整数 n 和 k,返回范畴 [1, n] 中所有可能的 k 个数的组合。
你能够按 任何程序 返回答案。
示例 1:
输出:n = 4, k = 2
输入:
[
[2,4],
[3,4],
[2,3],
[1,2],
[1,3],
[1,4],
]
示例 2:输出:n = 1, k = 1
输入:[[1]]提醒:
1 <= n <= 20
1 <= k <= n
- 思路:回溯函数传入 n,k 和抉择的元素地位 startIndex,在每层递归中,从 startIndex 开始循环到
n - (k - path.length) + 1
的地位,将这些数退出 path,而后 startIndex 加 1,持续递归函数进入下一个分支,实现调用之后回溯状态,当 path 的长度等于 k 的时候终止这层分支,退出后果中。 - 复杂度:工夫复杂度:
O(C(n, k) * k)
,枚举后果总数为C(n, k)
,每次失去一个后果须要O(k)
工夫。空间复杂度:O(n)
,最大是 n 层递归栈。
js:
const combine = (n, k) => {const res = [];
const helper = (startIndex, path) => { //startIndex 示意搜寻的终点地位 path 是每条分支的一个组合)if (path.length == k) {res.push(path.slice()); // 须要拷贝一份 防止受其余分支的影响
return;
}
for (let i = startIndex; i <= n - (k - path.length) + 1; i++) {// 剪枝
path.push(i); // 退出 path
helper(i + 1, path); // 下一层递归
path.pop(); // 回溯状态}
};
helper(1, []); // 递归入口
return res;
}
视频解说:传送门