代码随想录算法训练营第二十七天|​回溯法理论基础​、第77题. 组合

本文主要是介绍代码随想录算法训练营第二十七天|​回溯法理论基础​、第77题. 组合,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

理论基础

回溯法基本介绍

回溯法也可以叫做回溯搜索法,它是一种搜索的方式。

回溯是递归的副产品,只要有递归就会有回溯。递归函数的下面就是回溯的逻辑

因为回溯的本质是穷举,穷举所有可能(暴力法),然后选出我们想要的答案,如果想让回溯法高效一些,可以加一些剪枝的操作,但也改不了回溯法就是穷举的本质

回溯法解决的问题

  • 组合问题:N个数里面按一定规则找出k个数的集合
  • 切割问题:一个字符串按一定规则有几种切割方式
  • 子集问题:一个N个数的集合里有多少符合条件的子集
  • 排列问题:N个数按一定规则全排列,有几种排列方式
  • 棋盘问题:N皇后,解数独等等

如何理解回溯法

回溯法解决的问题都可以抽象为树形结构,集合的大小就构成了树的宽度(一般是for循环),递归的深度就构成了树的深度

回溯法模板

回溯函数模板返回值以及参数

在回溯算法中,习惯是函数起名字为backtracking。回溯算法中函数返回值一般为void。因为回溯算法需要的参数可不像二叉树递归的时候那么容易一次性确定下来,所以一般是先写逻辑,然后需要什么参数,就填什么参数。

回溯函数终止条件

树中就可以看出,一般来说搜到叶子节点了,也就找到了满足条件的一条答案,把这个答案存放起来,并结束本层递归。

回溯搜索的单层搜索逻辑

for循环就是遍历集合区间,可以理解一个节点有多少个孩子,这个for循环就执行多少次。

for循环可以理解是横向遍历,backtracking(递归)就是纵向遍历,这样就把这棵树全遍历完了,一般来说,搜索叶子节点就是找的其中一个结果了。

for (选择:本层集合中元素(树中节点孩子的数量就是集合的大小)) {处理节点;backtracking(路径,选择列表); // 递归回溯,撤销处理结果
}

回溯算法整体模板框架如下:

void backtracking(参数) {if (终止条件) {存放结果;return;}for (选择:本层集合中元素(树中节点孩子的数量就是集合的大小)) {处理节点;backtracking(路径,选择列表); // 递归回溯,撤销处理结果}
}

第77题. 组合

文档讲解:代码随想录

题目链接:

可以看出这棵树,一开始集合是 1,2,3,4, 从左向右取数,取过的数,不再重复取。

第一次取1,集合变为2,3,4 ,因为k为2,我们只需要再取一个数就可以了,分别取2,3,4,得到集合[1,2] [1,3] [1,4],以此类推。

每次从集合中选取元素,可选择的范围随着选择的进行而收缩,调整可选择的范围

图中可以发现n相当于树的宽度,k相当于树的深度

那么如何在这个树上遍历,然后收集到我们要的结果集呢?

图中每次搜索到了叶子节点,我们就找到了一个结果

相当于只需要把达到叶子节点的结果收集起来,就可以求得 n个数中k个数的组合集合。

回溯法三部曲

定义一维数组path来存放每个路径的结果,定义一个二位数组result来存放所有的结果

  • 递归函数的返回值以及参数

参数n:输入的数组的长度;参数k:组合的大小,start_index:要搜索的起始位置

递归函数的作用:找到数组中,k的组合,加入到path中,并最后存入result中

  • 回溯函数终止条件

path的大小等于k了,说明找到一个组合了,就应该返回了

  • 单层搜索的过程

如果path大小不等于k说明,我们还没有找到一个合适的结果

我们将从start_index开始去遍历剩余的元素,递归

class Solution:def __init__(self):self.path = [] #存储一条结果self.result = [] #存储所有结果def combine(self, n: int, k: int) -> List[List[int]]:def backtracking(n,k,start_index):if len(self.path) == k:# self.result.append(self.path)###不能这样写,这样写入如果后面更改了self.path,self.result的值也会更改self.result.append(self.path.copy())# print(self.path)# print(self.result)for i in range(start_index,n+1):  #可以取到n,所以这里是n+1self.path.append(i)backtracking(n,k,i+1) #从当前数字的下一个开始,而不是start_index+1self.path.pop()backtracking(n,k,1)return self.result

这篇关于代码随想录算法训练营第二十七天|​回溯法理论基础​、第77题. 组合的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/986839

相关文章

Java中Map.Entry()含义及方法使用代码

《Java中Map.Entry()含义及方法使用代码》:本文主要介绍Java中Map.Entry()含义及方法使用的相关资料,Map.Entry是Java中Map的静态内部接口,用于表示键值对,其... 目录前言 Map.Entry作用核心方法常见使用场景1. 遍历 Map 的所有键值对2. 直接修改 Ma

从基础到进阶详解Pandas时间数据处理指南

《从基础到进阶详解Pandas时间数据处理指南》Pandas构建了完整的时间数据处理生态,核心由四个基础类构成,Timestamp,DatetimeIndex,Period和Timedelta,下面我... 目录1. 时间数据类型与基础操作1.1 核心时间对象体系1.2 时间数据生成技巧2. 时间索引与数据

安装centos8设置基础软件仓库时出错的解决方案

《安装centos8设置基础软件仓库时出错的解决方案》:本文主要介绍安装centos8设置基础软件仓库时出错的解决方案,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐... 目录安装Centos8设置基础软件仓库时出错版本 8版本 8.2.200android4版本 javas

深入解析 Java Future 类及代码示例

《深入解析JavaFuture类及代码示例》JavaFuture是java.util.concurrent包中用于表示异步计算结果的核心接口,下面给大家介绍JavaFuture类及实例代码,感兴... 目录一、Future 类概述二、核心工作机制代码示例执行流程2. 状态机模型3. 核心方法解析行为总结:三

python获取cmd环境变量值的实现代码

《python获取cmd环境变量值的实现代码》:本文主要介绍在Python中获取命令行(cmd)环境变量的值,可以使用标准库中的os模块,需要的朋友可以参考下... 前言全局说明在执行py过程中,总要使用到系统环境变量一、说明1.1 环境:Windows 11 家庭版 24H2 26100.4061

pandas实现数据concat拼接的示例代码

《pandas实现数据concat拼接的示例代码》pandas.concat用于合并DataFrame或Series,本文主要介绍了pandas实现数据concat拼接的示例代码,具有一定的参考价值,... 目录语法示例:使用pandas.concat合并数据默认的concat:参数axis=0,join=

C#代码实现解析WTGPS和BD数据

《C#代码实现解析WTGPS和BD数据》在现代的导航与定位应用中,准确解析GPS和北斗(BD)等卫星定位数据至关重要,本文将使用C#语言实现解析WTGPS和BD数据,需要的可以了解下... 目录一、代码结构概览1. 核心解析方法2. 位置信息解析3. 经纬度转换方法4. 日期和时间戳解析5. 辅助方法二、L

Python使用Code2flow将代码转化为流程图的操作教程

《Python使用Code2flow将代码转化为流程图的操作教程》Code2flow是一款开源工具,能够将代码自动转换为流程图,该工具对于代码审查、调试和理解大型代码库非常有用,在这篇博客中,我们将深... 目录引言1nVflRA、为什么选择 Code2flow?2、安装 Code2flow3、基本功能演示

Linux基础命令@grep、wc、管道符的使用详解

《Linux基础命令@grep、wc、管道符的使用详解》:本文主要介绍Linux基础命令@grep、wc、管道符的使用,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐... 目录grep概念语法作用演示一演示二演示三,带选项 -nwc概念语法作用wc,不带选项-c,统计字节数-

IIS 7.0 及更高版本中的 FTP 状态代码

《IIS7.0及更高版本中的FTP状态代码》本文介绍IIS7.0中的FTP状态代码,方便大家在使用iis中发现ftp的问题... 简介尝试使用 FTP 访问运行 Internet Information Services (IIS) 7.0 或更高版本的服务器上的内容时,IIS 将返回指示响应状态的数字代