【LeetCode-面试经典150题-day19】

39.组合总和

题意：

给你一个 无重复元素 的整数数组 candidates 和一个目标整数 target ，找出 candidates 中可以使数字和为目标数 target 的所有不同组合 ，并以列表形式返回。你可以按 任意顺序 返回这些组合。

candidates 中的 同一个 数字可以 无限制重复被选取 。如果至少一个数字的被选数量不同，则两种组合是不同的。

对于给定的输入，保证和为 target 的不同组合数少于 150 个。
【输入样例】candidates = $2,3,6,7$ , target = 7

【输出样例】 $\[2,2,3$ , $7$ ]
解题思路：

1、先对数组进行排序，排序之后可以更好的比较

2、定义二维数组res存储最终的结果

3、定义函数进行递归调用，函数接收的参数有（res数组，当前路径数组path，candidates，target，当前path的和sum，以及从第index个索引开始找）

递归终止条件：当sum == target，找到一组结果，添加到res中并return结束当前的调用；

否则，继续遍历，如果sum+当前值candidates $index$ 以及大于taget，则终止遍历，因为刚刚排序了，后面的值越来越大；如果不大于，则把condidates $index$ 添加到path中，继续向下遍历

回溯操作，遍历完要移除路径path的最后一个元素，以便继续寻找可能的组合。

java 复制代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(candidates);
        //从第0个元素开始找，当前路径和为0
        searchPath(res,new ArrayList<>(),candidates,target,0,0);
        return res;
    }

    public void searchPath(List<List<Integer>> res, List<Integer> path,int[] candidates, int target,int sum, int index){
        //逮到了
        if(sum == target){
            res.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }
        for(int i=index;i<candidates.length;++i){
            if(sum + candidates[i] > target) break;//是直接跳出循环噢
            path.add(candidates[i]);
            searchPath(res,path,candidates,target,sum+candidates[i],i);//sum要加上，可以重复选，所以还是i
            path.remove(path.size()-1);//回溯回溯
        }
    }
}

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22.括号生成

题意：

数字 n 代表生成括号的对数，请你设计一个函数，用于能够生成所有可能的并且 有效的括号组合。
【输入样例】n=3

【输出样例】 $"((()))","(()())","(())()","()(())","()()()"$
解题思路：

1、有效的括号要求是左括号的总数要小于等于右括号，才能够正确匹配。

2.、初始时，左括号的数量和右括号的数量都为n

3、当剩余的左括号数=右括号数时，下一位只能添加左括号，不然无法匹配

4、当剩余的左括号数<右括号数并且左括号数>0时，下一位可以添加左括号也可以添加右括号

5、递归结束的条件时剩余的左括号数=右括号数=0，没找到一组可能的序列，要进行回溯，删掉当前寻找序列的最后一位。ps：括号数量要记得加回去

java 复制代码

class Solution {
    public List<String> generateParenthesis(int n) {
        List<String> res = new ArrayList<>();
        if(n < 0){
            return res;
        }
        search(res,new StringBuffer(),n,n);
        return res;
    }

    public void search( List<String> res, StringBuffer str, int left, int right){
        if(left == 0 && right == 0){
            res.add(str.toString());
            return;
        }
        if(left == right){
            search(res,str.append("("),--left,right);
            //回溯，括号数量加回去
            str.deleteCharAt(str.length()-1);
            ++left;
        }else if(left < right){
            if(left > 0){
                search(res,str.append("("),--left,right);
                str.deleteCharAt(str.length()-1);
                ++left;
            }
            search(res,str.append(")"),left,--right);
            str.deleteCharAt(str.length()-1);   
            ++right;
            
        }
    }
}

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内存：击败了75.13%

79.单词搜索

题意：

给定一个 m x n 二维字符网格 board 和一个字符串单词 word 。如果 word 存在于网格中，返回 true ；否则，返回 false 。

单词必须按照字母顺序，通过相邻的单元格内的字母构成，其中"相邻"单元格是那些水平相邻或垂直相邻的单元格。同一个单元格内的字母不允许被重复使用。
【输入样例】board = $\["A","B","C","E"$ , $"S","F","C","S"$ , $"A","D","E","E"$ ], word = "ABCCED"

【输出样例】true
解题思路：

1、由于同一个单元格内的字母不允许重复使用，定义二维boolean数据存储哪一个坐标元素已经使用

2、先遍历整个二维数组，寻找可能的开始元素board $i$ $j$

3、找到第一个单元格后，要上下左右寻找符合单词的第二个字母的单元格，没找到返回false，找到继续找第三、第四，同理，没找到要返回false，返回后，返回上一个符合要求的单元格（回溯），看其余三个方向是否有满足条件的

4、递归的终止条件是访问的单元格=单词字符串的长度（true），或者上文说的上下左右都不符合下一位（false）

本题解法参考：leetcode回溯算法经典例题------单词搜索

java 复制代码

class Solution {
    public boolean exist(char[][] board, String word) {
        int m = board.length;
        int n = board[0].length;
        boolean[][] use = new boolean[m][n];
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (board[i][j] == word.charAt(0)){
                    use[i][j] = true;
                    if (search(use,i, j, 1, word, board))
                        return true;
                    else use[i][j] = false;
                }
            }
        }
        return false;
    }
 
    public boolean search(boolean[][] use, int m, int n, int i, String word, char[][] board) {
        if (i == word.length()) return true;
        else {
            if (m > 0 && board[m - 1][n] == word.charAt(i)&& !use[m - 1][n] ) {
                use[m - 1][n] = true;
                if (search(use, m - 1, n, i + 1, word, board))
                    return true;
                else use[m - 1][n] = false;
            }
            if (m < board.length - 1&& board[m + 1][n] == word.charAt(i) && !use[m + 1][n] ) {
                use[m + 1][n] = true;
                if (search(use, m +1, n, i + 1, word, board))
                    return true;
                else use[m + 1][n] = false;
            }
            if (n < board[0].length - 1 && board[m][n+1] == word.charAt(i) && !use[m][n+1] ) {
                use[m][n+1] = true;
                if (search(use, m, n+1, i + 1, word, board))
                    return true;
                else use[m][n+1] = false;
            }
            if (n > 0 && board[m][n-1] == word.charAt(i) && !use[m][n-1] ) {
                use[m][n-1] = true;
                if (search(use, m, n-1, i + 1, word, board))
                    return true;
                else use[m][n-1] = false;
            }
            return false;
        }
    }
}

时间：击败了95.20%

内存：击败了96.67%