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回溯算法

程序员文章站 2022-03-19 12:03:22
...

一.概述

        回溯法有"通用的解题法"之称,用它可以系统的搜索一个问题的所有解或任一解,它在问题的解空间中,按深度优先策略,从根结点出发搜索解空间树,查看所有符合定义的解

二.算法框架

   2.1 构造解空间树

   2.2 深度优先搜索解空间树,查看所有的解    

三.实例

    3.1问题描述

           这个问题来源于leetcode上的一个题目,有n对"("")",列出所有的排列组合,但是"("和")"必须匹配,如n=3有:

[
  "((()))",
  "(()())",
  "(())()",
  "()(())",
  "()()()"
]

   3.2问题解决

        3.2.1构造问题解空间

         回溯算法

       3.2.2深度优先搜索,收集所有的解即可

       3.3代码实现

class Solution {
    public List<String> generateParenthesis(int n) {
       StringBuilder sb=new StringBuilder("");
        List<String> list=new ArrayList();
        generateString(n, sb, list);
        return list;
    }
    
   public void generateString(int n,StringBuilder s,List<String> list)
    {
        if(match(s,n))
        {
            list.add(s.toString());
            return;
        }

        if(illegeal(s,n))
        {
            return;
        }

        s.append("(");
        generateString(n,s,list);//回溯
        s=s.delete(s.length()-1,s.length());
        s.append(")");
        generateString(n,s,list);
        s=s.delete(s.length()-1,s.length());


    }
    public boolean illegeal(StringBuilder sb,int n)
    {
        return isFinish(sb,n)||compare(sb)<0;
    }

    public boolean match(StringBuilder sb,int n)
    {
        return getRightParenthesis(sb)==n&&compare(sb)==0;
    }

    public boolean isFinish(StringBuilder sb,int n)
    {
        return n<getRightParenthesis(sb);
    }

    public int getRightParenthesis(StringBuilder sb)
    {
        int num=0;
        for(char c:sb.toString().toCharArray())
        {
            if('('==c)
            {
                num++;
            }
        }
        return num;
    }

    public int compare(StringBuilder sb)
    {
        int result=0;
        for(char c:sb.toString().toCharArray())
        {
            if('('==c)
            {
                result+=1;
            }else
            {
                result-=1;
            }
        }
        return result;
    }
    
}