[leetcode]回溯法

发布于:2025-04-03 ⋅ 阅读:(15) ⋅ 点赞:(0)

零.参考视频!安利!!!

带你学透回溯算法(理论篇)| 回溯法精讲!_哔哩哔哩_bilibili

一.回溯法可以解决的问题

1.排列

2.组合

3.分割

4.子集

5.棋盘

二.回溯法的模板

我的理解:

1.首先命名函数名为backtracking

2.按需求放入需要的参数

3.回溯算法是离不开递归的,而递归算法必要的就是它的退出条件

        if(终止条件)

        {

           收集结果

            return;

       }

4.处理完这一层的数据之后,我们要处理下面的节点

       for(节点元素)

       {

           处理节点

5.处理完当前节点后需要递归到下一层

       for(节点元素)

       {

           处理节点

           递归函数

6.我们找寻找我们需要的结果的时候,遇到需要回溯的情形了,我们要进行对应的回溯

       for(节点元素)

       {

           处理节点

           递归函数

           回溯操作

       }

vector<> res; // 用于存放最后结果
vector<> path; // 用于存放每一次最外层 for 循环产生的结果
void backtracking(参1:题目中的数组,参2:结束循环的变量,参3:第n层 for 循环从谁开始,也就是子数组的开始位置,是一直变化的) { // 参数中要有一个值控制树的深度
    if (终止条件) { 
        // 这里控制 for 循环是几重 for 循环,并返回上一层 for 循环
        存放结果; // 将哪些变量添加到 res 
        return;
    }

    for (int i = 子数组在哪开始;i<要对哪些数进行遍历,并进行相关剪枝操作;i++) {  // 控制最外层 for 循环递归多少次
        // TODO 该元素在 push 之前的相关操作
        path.push_back(i); // 将 i 添加到 path 中
        backtracking(参1:题目中的数组,参2:结束循环的变量,参3:第n层 for 循环从谁开始); // 递归
        // TODO 该元素在弹出之前的相关操作
        path.pop_back();
    }
}


三.具体问题

问题:全排列问题

问题描述
给定一个整数 n,生成由 1 到 n 组成的所有不重复的数字序列,每行一个序列,每个数字保留 5 个场宽。

输入输出样例

  • 输入:3

  • 输出:

    复制

    1    2    3
    1    3    2
    2    1    3
    2    3    1
    3    1    2
    3    2    1

解题思路

这是一个典型的全排列问题,可以通过回溯法解决。具体步骤如下:

  1. 使用深度优先搜索(DFS)逐步构建排列。

  2. 使用一个标记数组 hx 来记录每个数字是否已经被使用,避免重复选择。

  3. 在递归过程中,每次选择一个未使用的数字加入当前排列,并递归调用。

  4. 递归返回后,取消标记,以便尝试其他可能的排列。

Coding:蓝桥杯模板:排列型模板

//生成从1到n的全排列

Coding:

#include<iostream>

using namespace std;

int n;//共计n个数
int order[20];
bool chosen[20];

void calc(int k)//生成从 1 到 n 的所有全排列
{
    if (k == n + 1)//递归终止条件
    {
        for (int i = 1;i <= n;i++)
        {
            cout << order[i] << "";
        }
        puts("");
        return;
    }
    for (int i = 1;i <= n;i++)//尝试所有可能的数字
    {
        if (chosen[i])//检查数字是否已被使用
        {
            continue;
        }
        order[k] = i;//选择数字并标记
        chosen[i] = 1;
        calc(k + 1);//递归生成下一个位置的排列
        chosen[i] = 0;//回溯操作
        order[k] = 0;
    }
}

int main()
{
    // 从用户输入中读取 n 的值
    cout << "请输入 n 的值: ";
    cin >> n;
    // 从第一个位置开始生成排列
    calc(1);
    return 0;
}

Coding:DFS搜索回溯算法

谢谢卡尔老师!!!!!!!!

bilibili:


组合与排列的区别,回溯算法求解的时候,有何不同?| LeetCode:46.全排列_哔哩哔哩_bilibili

代码随想录:

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> result;
    vector<int> path;
    void backtracking(vector<int>& nums, vector<bool>& used) {
        // 此时说明找到了一组
        if (path.size() == nums.size()) {
            result.push_back(path);
            return;
        }
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            if (used[i] == true) continue; // path里已经收录的元素,直接跳过
            used[i] = true;
            path.push_back(nums[i]);
            backtracking(nums, used);
            path.pop_back();
            used[i] = false;
        }
    }
    vector<vector<int>> permute(vector<int>& nums) {
        result.clear();
        path.clear();
        vector<bool> used(nums.size(), false);
        backtracking(nums, used);
        return result;
    }
};

int main() {
    Solution sol;
    vector<int> nums = { 1, 2, 3 }; // 定义输入数组
    vector<std::vector<int>> permutations = sol.permute(nums);

    // 输出所有排列
    for (const auto& perm : permutations) {
        for (int num : perm) {
            cout << num << " ";
        }
        cout << std::endl;
    }

    return 0;
}