代码随想录算法训练营第28天 | 93.复原IP地址、78.子集、90.子集II

TFTree 发布于 2022-12-13 439 次阅读

93. 复原 IP 地址 - 力扣（LeetCode）

思路:

  • 本题使用回溯法，回溯的传入参数是给定字符串s，cur(用来记录循环起始位置)，cnt(用来记录已经添加的ip段数量)，字符串path用来存储符合条件的ip地址。循环终止条件是当cnt > 4或者cnt = 4时，若cnt > 4则直接返回，若cnt = 4则判断path.size() == s.size() + 3是否成立，即判断是否已经将所有数字都使用完了，若使用完了则添加答案，否则直接返回。循环逻辑是判断截取的字符串子串是否符合要求，如果符合则进行下一层递归，否则直接终止循环。

我的AC代码

class Solution {
public:
    vector<string> ans;
    string path = "";
    bool judge (string s, int l, int r) {
        int scnt = r - l + 1;
        if(s[l] == '0' && scnt > 1) {
            return false;
        }
        else if(scnt <= 3 && scnt > 0) {
            int sum = 0;
            for(int i = l;i <= r; ++i) {
                sum = sum * 10 + (int)(s[i] - 48);
            }
            if (sum <= 255) {
                 return true;
            }
        }
        return false;
    }

    void backtracking(string s, int cur, int cnt, string path) {
        if(cnt >  4) {
            return;
        }
        else if(cnt == 4 && path.size() == s.size() + 3) {
            ans.push_back(path);
        }
        for(int i = cur; i < s.size(); ++i) {
            bool sign = judge(s, cur, i);
            if(sign) {
                string str = s.substr(cur, i - cur + 1);
                if(cnt < 3) {
                    str += ".";
                }
                backtracking(s, i + 1, cnt + 1, path + str);
            }
            else {
                break;
            }
        }
    }
    vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
        if (s.size() < 4 || s.size() > 12) {
            return ans;
        }
        backtracking(s, 0, 0, path);
        return ans;
    }
};

标准答案

class Solution {
private:
    vector<string> result;// 记录结果
    // startIndex: 搜索的起始位置，pointNum:添加逗点的数量
    void backtracking(string& s, int startIndex, int pointNum) {
        if (pointNum == 3) { // 逗点数量为3时，分隔结束
            // 判断第四段子字符串是否合法，如果合法就放进result中
            if (isValid(s, startIndex, s.size() - 1)) {
                result.push_back(s);
            }
            return;
        }
        for (int i = startIndex; i < s.size(); i++) {
            if (isValid(s, startIndex, i)) { // 判断 [startIndex,i] 这个区间的子串是否合法
                s.insert(s.begin() + i + 1 , '.');  // 在i的后面插入一个逗点
                pointNum++;
                backtracking(s, i + 2, pointNum);   // 插入逗点之后下一个子串的起始位置为i+2
                pointNum--;                         // 回溯
                s.erase(s.begin() + i + 1);         // 回溯删掉逗点
            } else break; // 不合法，直接结束本层循环
        }
    }
    // 判断字符串s在左闭又闭区间[start, end]所组成的数字是否合法
    bool isValid(const string& s, int start, int end) {
        if (start > end) {
            return false;
        }
        if (s[start] == '0' && start != end) { // 0开头的数字不合法
                return false;
        }
        int num = 0;
        for (int i = start; i <= end; i++) {
            if (s[i] > '9' || s[i] < '0') { // 遇到非数字字符不合法
                return false;
            }
            num = num * 10 + (s[i] - '0');
            if (num > 255) { // 如果大于255了不合法
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
public:
    vector<string> restoreIpAddresses(string s) {
        result.clear();
        if (s.size() < 4 || s.size() > 12) return result; // 算是剪枝了
        backtracking(s, 0, 0);
        return result;
    }
};

78. 子集 - 力扣（LeetCode）

思路:用回溯法，把回溯的过程想象成一颗树的遍历，其实这道题就是要把所有叶子节点给找出来，因为要遍历所有的节点，所以终止条件甚至都不用写，非常简单，可以直接看代码

我的AC代码

公开处刑

  • 先亮出我第一次AC的代码，可能是今天状态不好，感觉自己有点蠢，递归的条件写错了，把i + 1写成了cur + 1，导致出现了很多重复数组，我看了N遍居然没发现问题所在，不得不加了许多去重代码，而且还使用了map，记录下来”公开处刑“，引以为戒
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> ans;
    vector<int> path;
    unordered_map<int, int> mp;
    void backtracking(vector<int>& nums, int cur) {
        if(path.size() > nums.size()) {
            return;
        }
        else if(path.size() > 0) {
            ans.push_back(path);
            if(path[path.size() - 1] == nums[nums.size() - 1]) {
                return;
            }
        }
        for(int i = cur; i < nums.size(); ++i) {
            if(path.size() > 0  && mp[nums[i]] <= mp[path[path.size() - 1]]) {
                continue;
            }
            path.push_back(nums[i]);
            backtracking(nums, cur + 1);
            path.pop_back();
        }
    }
    vector<vector<int>> subsets(vector<int>& nums) {
        for(int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
            mp[nums[i]] = i;
        }
        ans.clear();
        path.clear();
        ans.push_back(path);
        backtracking(nums, 0);
        return ans;
    }
};

递归参数改正对以后

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> ans;
    vector<int> path;
    unordered_map<int, int> mp;
    void backtracking(vector<int>& nums, int cur) {
        ans.push_back(path);
        for(int i = cur; i < nums.size(); ++i) {
            path.push_back(nums[i]);
            backtracking(nums, i + 1);
            path.pop_back();
        }
    }
    vector<vector<int>> subsets(vector<int>& nums) {
        backtracking(nums, 0);
        return ans;
    }
};

标准答案

class Solution {
private:
    vector<vector<int>> result;
    vector<int> path;
    void backtracking(vector<int>& nums, int startIndex) {
        result.push_back(path); // 收集子集，要放在终止添加的上面，否则会漏掉自己
        if (startIndex >= nums.size()) { // 终止条件可以不加
            return;
        }
        for (int i = startIndex; i < nums.size(); i++) {
            path.push_back(nums[i]);
            backtracking(nums, i + 1);
            path.pop_back();
        }
    }
public:
    vector<vector<int>> subsets(vector<int>& nums) {
        result.clear();
        path.clear();
        backtracking(nums, 0);
        return result;
    }
};

90. 子集 II - 力扣（LeetCode）

思路:

  • 这道题和上一题78. 子集 - 力扣（LeetCode）的主要差别就是这题包含重复元素，但是要求返回的答案不重复，所以我们需要进行去重，首先要对给定数组排序，然后再用不同的方法进行去重，下面的代码分别使用了三种去重办法，推荐使用我的使用cur去重

我的AC代码

使用cur去重

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> ans;
    vector<int> path;
    void backtracking(vector<int>& nums, int cur) {
        if(cur > nums.size()) {
            return;
        }
        ans.push_back(path);
        for(int i = cur; i < nums.size(); ++i) {
            if(i > cur && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            path.push_back(nums[i]);
            backtracking(nums, i + 1);
            path.pop_back();
        }
    }
    vector<vector<int>> subsetsWithDup(vector<int>& nums) {
        sort(nums.begin(), nums.end());
        backtracking(nums, 0);
        return ans;
    }
};

标准答案

使用used数组

class Solution {
private:
    vector<vector<int>> result;
    vector<int> path;
    void backtracking(vector<int>& nums, int startIndex, vector<bool>& used) {
        result.push_back(path);
        for (int i = startIndex; i < nums.size(); i++) {
            // used[i - 1] == true，说明同一树枝candidates[i - 1]使用过
            // used[i - 1] == false，说明同一树层candidates[i - 1]使用过
            // 而我们要对同一树层使用过的元素进行跳过
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1] && used[i - 1] == false) {
                continue;
            }
            path.push_back(nums[i]);
            used[i] = true;
            backtracking(nums, i + 1, used);
            used[i] = false;
            path.pop_back();
        }
    }

public:
    vector<vector<int>> subsetsWithDup(vector<int>& nums) {
        result.clear();
        path.clear();
        vector<bool> used(nums.size(), false);
        sort(nums.begin(), nums.end()); // 去重需要排序
        backtracking(nums, 0, used);
        return result;
    }
};

使用set

class Solution {
private:
    vector<vector<int>> result;
    vector<int> path;
    void backtracking(vector<int>& nums, int startIndex) {
        result.push_back(path);
        unordered_set<int> uset;
        for (int i = startIndex; i < nums.size(); i++) {
            if (uset.find(nums[i]) != uset.end()) {
                continue;
            }
            uset.insert(nums[i]);
            path.push_back(nums[i]);
            backtracking(nums, i + 1);
            path.pop_back();
        }
    }

public:
    vector<vector<int>> subsetsWithDup(vector<int>& nums) {
        result.clear();
        path.clear();
        sort(nums.begin(), nums.end()); // 去重需要排序
        backtracking(nums, 0);
        return result;
    }
};