【Python】回溯之组合问题

求组合问题,回溯+剪枝,非常优秀

40. 组合总和 II

https://leetcode.cn/problems/combination-sum-ii/

思路:

  • 求不重复的的全排列,首先确定用回溯+剪枝
  • 递归结束条件:
    • 当rest剩余值 < 0时,return
    • 当rest == 0时,把该排列加入ans中
  • 递归体:
    • 如果求全排列(不要求重复),先不考虑剪枝情况,每个数只取一遍,从startIndex开始,直接path.append(当前值)
    • 递归函数,rest = rest - candidates[i], startIndex = i+1
    • 回溯,将之前的路pop掉
  • 考虑剪枝(要求不重复)
    • candidates.sort(),非常重要,便于剪枝
    • 此时,为了得到不重复的排列,每层append一个值,必须保证每层append的值不一样,需要进行判断,跳过该枝丫
class Solution:
    def combinationSum2(self, candidates: List[int], target: int) -> List[List[int]]:
        candidates.sort()
        n = len(candidates)
        ans = []
        # path中的元素可以相同,但是path整体不应该相同
        # 剪枝策略:同一个节点产生的分支,边上减去的数相同的分支,只保留第一个,即每一层,保证path.append()的值都不相同
        def backtracking(candidates, rest, path, startIndex):
            if rest < 0:
                return
            if rest == 0:
                ans.append(path[:])
                return
            for i in range(startIndex, n):
                if i > startIndex and candidates[i] == candidates[i-1]: continue
                path.append(candidates[i])
                backtracking(candidates, rest - candidates[i], path, i+1)
                path.pop()

        backtracking(candidates, target, [], 0)
        return ans

216. 组合总和 III

https://leetcode.cn/problems/combination-sum-iii/

思路:同上

PS:为什么组合②比组合③简单?!

class Solution:
    def combinationSum3(self, k: int, n: int) -> List[List[int]]:
        ans = []
        def backtracking(path, rest, startNum):
            if rest < 0 or len(path) > k:
                return 
            if rest == 0 and len(path) == k:
                ans.append(path[:])
                return
            for cur_num in range(startNum, 10):
                path.append(cur_num)
                backtracking(path, rest-cur_num, cur_num+1)
                path.pop()
        backtracking([], n, 1)
        return ans

PS:这两天在面试华为od,忘记更新了,看看情况出个华为od面经,想要了解od的可以私信我

traceback
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39. 组合总和

https://leetcode.cn/problems/combination-sum/

补上一个组合总数

思路:

  • 回溯
  • 维护rest作为还差多少到target的值
  • 重点是去重,由于每个数字都可以重复,所以startIndex可以从当前位置开始,但不可以选取之前的数,从而达到去重的目的

没什么难度,hint:遇到回溯画个图,一个图不行,就画两个图

class Solution:
    def combinationSum(self, candidates: List[int], target: int) -> List[List[int]]:
        ans = []
        n = len(candidates)
        def backtracking(path, rest, startIndex):
            if rest < 0:
                return
            if rest == 0:
                ans.append(path[:])
                return
            for i in range(startIndex, n):
                path.append(candidates[i])
                backtracking(path, rest - candidates[i], i)
                path.pop()
        backtracking([], target, 0)
        return ans
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话说,评论区可以写这么多东西吗,为啥发布的东西不能修改,这就很离谱了,微博和知乎都可以,建议加上这个功能

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47. 全排列 II

https://leetcode.cn/problems/permutations-ii/

思路:

  • 回溯,确定出口,path长度为len(nums)的时候出去
  • 维护一个check列表,表示该数是否被使用了
  • 剪枝策略:
    • 如果该数被使用了,跳过该数,剪枝
    • nums排序,如果后一个数和前一个数相同,且,前一个数没有使用的时候,跳过这个数,剪枝

PS:path+[nums[i]]也可以这样写 path.append(nums[i]) backtracking() path.pop()

可以理解为,只把扩展后的path传入了递归,其本身没有改变,相当于加进去了又pop了

class Solution:
    def permuteUnique(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
        nums.sort()
        res = []
        check = [0 for _ in range(len(nums))]
        def backtracking(path):
            if len(path) == len(nums):
                res.append(path[:])
                return
            for i in range(len(nums)):
                if check[i] == 1: continue
                if i > 0 and nums[i] == nums[i-1] and check[i-1] == 0: continue
                check[i] = 1
                backtracking(path + [nums[i]])
                check[i] = 0

        backtracking([])
        return res