【算法练习Day25】 重新安排行程&&N 皇后&& 解数独

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重新安排行程

LeetCode 332. 重新安排行程

题目描述:给你一份航线列表 tickets ,其中 tickets[i] = [fromi, toi] 表示飞机出发和降落的机场地点。请你对该行程进行重新规划排序。

所有这些机票都属于一个从 JFK(肯尼迪国际机场)出发的先生,所以该行程必须从 JFK 开始。如果存在多种有效的行程,请你按字典排序返回最小的行程组合。

例如,行程 ["JFK", "LGA"] 与 ["JFK", "LGB"] 相比就更小,排序更靠前。

假定所有机票至少存在一种合理的行程。且所有的机票 必须都用一次 且 只能用一次。

示例 1:

示例1:输入:tickets = [["MUC","LHR"],["JFK","MUC"],["SFO","SJC"],["LHR","SFO"]]

输出:["JFK","MUC","LHR","SFO","SJC"]

思路:

这道题目有几个难点:

一个行程中,如果航班处理不好容易变成一个圈,成为死循环

有多种解法,字母序靠前排在前面,让很多同学望而退步,如何该记录映射关系呢 ?

使用回溯法(也可以说深搜) 的话,那么终止条件是什么呢?

搜索的过程中,如何遍历一个机场所对应的所有机场。

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    unordered_map<string,map<string,int>> targets;
    bool backtracking(int ticketNum,vector<string>&result)
    {
        if(result.size()==ticketNum+1)
        {
            return true;
        }
        for(pair<const string,int>& target: targets[result[result.size()-1]])
        {
            if(target.second>0)
            {
                result.push_back(target.first);
                target.second--;
                if(backtracking(ticketNum,result))
                {
                    return true;
                }
                result.pop_back();
                target.second++;
            }
        }
        return false;
    }

    vector<string> findItinerary(vector<vector<string>>& tickets) {
        targets.clear();
        vector<string> result;
        for(const vector<string>&vec:tickets)
        {
            targets[vec[0]][vec[1]]++;
        }
        result.push_back("JFK");
        backtracking(tickets.size(),result);
        return result;
    }
};

N 皇后

LeetCode 51 N 皇后

题目描述:按照国际象棋的规则,皇后可以攻击与之处在同一行或同一列或同一斜线上的棋子。

n 皇后问题 研究的是如何将 n 个皇后放置在 n×n 的棋盘上,并且使皇后彼此之间不能相互攻击。

给你一个整数 n ,返回所有不同的 n 皇后问题 的解决方案。

每一种解法包含一个不同的 n 皇后问题 的棋子放置方案,该方案中 'Q' 和 '.' 分别代表了皇后和空位。

示例1:输入:n = 4

输出:[[".Q...","...Q","Q...","...Q."],["...Q.","Q...","...Q",".Q..."]]

解释:如下图所示,4 皇后问题存在两个不同的解法

示例2:输入:n = 1

输出:[["Q"]]

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    vector<vector<string>> result;
    void backtracking(int n,int row,vector<string>& chessboard)
    {
        if(row==n)
        {
            result.push_back(chessboard);
            return;
        }
        for(int col=0;col<n;col++)
        {
            if(isValid(row,col,chessboard,n))
            {
                chessboard[row][col]='Q';
                backtracking(n,row+1,chessboard);
                chessboard[row][col]='.';
            }
        }
    }
    bool isValid(int row,int col,vector<string>&chessboard,int n)
    {
        for(int i=0;i<row;i++)
        {
            if(chessboard[i][col]=='Q')
            {
                return false;
            }
        }
        for(int i=row-1,j=col-1;i>=0&&j>=0;i--,j--)
        {
            if(chessboard[i][j]=='Q')
            {
                return false;
            }
        }
         for(int i=row-1,j=col+1;i>=0&&j>=0;i--,j++)
        {
            if(chessboard[i][j]=='Q')
            {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
    vector<vector<string>> solveNQueens(int n) {
        result.clear();
        vector<string> chessboard(n,string(n,'.'));
        backtracking(n,0,chessboard);
        return result;
    }
};

解数独

LeetCode 37 解数独

题目描述:编写一个程序,通过填充空格来解决数独问题。

数独的解法需 遵循如下规则:

数字 1-9 在每一行只能出现一次。

数字 1-9 在每一列只能出现一次。

数字 1-9 在每一个以粗实线分隔的 3x3 宫内只能出现一次。(请参考示例图)

数独部分空格内已填入了数字,空白格用 '.' 表示。

示例:

解释:输入的数独如上图所示,唯一有效的解决方案如下所示:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    bool backtracking(vector<vector<char>>& board)
    {
        for(int i=0;i<board.size();i++)
        {
            for(int j=0;j<board[0].size();j++)
            {
                if(board[i][j]=='.')
                {
                    for(char k='1';k<='9';k++)
                    {
                        if(isValid(i,j,k,board))
                        {
                            board[i][j]=k;
                            if(backtracking(board))
                            {
                                return true;
                            }
                            board[i][j]='.';
                        }
                    }
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }
    bool isValid(int row,int col,char val,vector<vector<char>>& board)
    {
        for(int i=0;i<9;i++)
        {
            if(board[row][i]==val)
            {
                return false;
            }
        }
        for(int j=0;j<9;j++)
        {
            if(board[j][col]==val)
            {
                return false;
            }
        }
        int startRow=(row/3)*3;
        int startCol=(col/3)*3;
        for(int i=startRow;i<startRow+3;i++)
        {
            for(int j=startCol;j<startCol+3;j++)
            {
                if(board[i][j]==val)
                {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }
    void solveSudoku(vector<vector<char>>& board) {
        backtracking(board);
    }
};

总结:这三道回溯题我是一题没看懂,一刷大概了解一下吧,废了,不过N皇后挺经典的,这三题还是要掌握。

总结:

今天我们完成了重新安排行程、N 皇后、解数独三道题,相关的思想需要多复习回顾。接下来,我们继续进行算法练习。希望我的文章和讲解能对大家的学习提供一些帮助。

当然,本文仍有许多不足之处,欢迎各位小伙伴们随时私信交流、批评指正!我们下期见~

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