矩阵中的路径

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题目描述

请设计一个函数,用来判断在一个矩阵中是否存在一条包含某字符串所有字符的路径。路径可以从矩阵中的任意一个格子开始,每一步可以在矩阵中向左,向右,向上,向下移动一个格子。如果一条路径经过了矩阵中的某一个格子,则之后不能再次进入这个格子。例如 a b c e s f c s a d e e 这样的 3 X 4 矩阵中包含一条字符串 ”bcced” 的路径,但是矩阵中不包含 ”abcb” 路径,因为字符串的第一个字符 b 占据了矩阵中的第一行第二个格子之后,路径不能再次进入该格子。

public class Solution {public boolean hasPath(char[] matrix, int rows, int cols, char[] str){}}

思路

采用回溯法,从矩阵的第一个节点开始搜索,一旦搜索到和字符串的字符相等,那么又从该节点的上,下,左,右节点进行搜索是否和下一个字符相等,如果搜索完上下左右都不相等,那么就回退到上一个字符,重新继续搜索

 public boolean hasPath(char[] matrix, int rows, int cols, char[] str) {if(matrix == null || matrix.length == 0 || str == null || str.length == 0 || rows * cols != matrix.length)
            return false;
        boolean[] isVisited = new boolean[rows * cols];
        int pathLen = 0;
        for(int i = 0; i < rows; i++){for(int j = 0; j < cols; j++){if(hasPathCore(matrix,rows,cols,i,j,str,isVisited,pathLen))
                    return true;
            }

        }
        return false;
    }
    public boolean hasPathCore(char[] matrix,int rows,int cols,int row,int col,char[] str,boolean[] isVisited,int pathLen){
        boolean flag = false;
        int index = row * cols + col;
        if(row >= 0 && row < rows && col >= 0 && col < cols && !isVisited[index] && matrix[index] == str[pathLen]){
            pathLen++;
            isVisited[index] = true;
            if(pathLen==str.length)
                return true ;
            flag = hasPathCore(matrix,rows,cols,row,(col + 1),str,isVisited,pathLen) ||
                   hasPathCore(matrix,rows,cols,row,(col - 1),str,isVisited,pathLen) ||
                   hasPathCore(matrix,rows,cols,row+1,col,str,isVisited,pathLen) ||
                   hasPathCore(matrix,rows,cols,row-1,col,str,isVisited,pathLen) ;
            if(!flag){
                pathLen--;
                isVisited[index] = false;
            }
        }
        return flag;
    }

补充: 回溯法(退一步海阔天空)

什么是回溯法

采用试错的思想,分步去解决问题,在分步解决问题的过程中发现现有的分步答案是错的,那么就放弃或者回退到上一步甚至上几步,然后通过其他分步去继续寻找答案。

回溯法通常用最简单的递归方法来实现,在反复重复上述的步骤后可能出现两种情况:

  • 找到一个可能存在的正确的答案
  • 在尝试了所有可能的分步方法后宣告该问题没有答案
    在最坏的情况下,回溯法会导致一次复杂度为指数时间的计算。

回溯法的特点

1、按照选优条件深度优先搜索

2、当发现并不是最优或者达不到目标时,退回一步重新搜索

3、能进则进,进不了则换,换不了则退

参考

《剑指 offer 纪念版》

《趣学算法》

正文完
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