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牛客递归与回溯问题

像小强一样活着 2022-04-19 阅读 85
python

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1.没有重复项数字的全排列

给出一组数字,返回该组数字的所有排列
例如:
[1,2,3]的所有排列如下
[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2], [3,2,1].
(以数字在数组中的位置靠前为优先级,按字典序排列输出。)

数据范围:数字个数 0 < n \le 60<n≤6
要求:空间复杂度 O(n!)O(n!) ,时间复杂度 O(n!)O(n!)

输入:[1,2,3]
返回值:[[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]]

class Solution:
    def permute(self , num: List[int]) -> List[List[int]]:
        # write code here
        if not num: return None
        num.sort()
        res=[]
        self.recall(0,num,res)
        return res
    def recall(self,first,num1,res):# 这个first给了才能确保现在是第几个 太难了 给我我也写不出来
        if first == len(num1)-1:
            res.append(num1)
        else:
            for i in range(first, len(num1)):
                num1[i], num1[first] = num1[first], num1[i]
                num2 = num1[:]
                self.recall(first+1, num2, res)

借助下一题的另一种方法

class Solution:
    def  permute(self , num: List[int]) -> List[List[int]]:
        # write code here
        if not num: return None
        res = []
        num.sort()
        def backtracck(num,temp):# 这个也好难
            if not num:
                res.append(temp)
                return
            for i in range(len(num)):
                backtracck(num[:i] + num[i+1:], temp+[num[i]])# num[:0]=[]
        backtracck(num, [])
        return res

2.有重复项数字的全排列

给出一组可能包含重复项的数字,返回该组数字的所有排列。结果以字典序升序排列。

数据范围: 0 < n \le 80<n≤8 ,数组中的值满足 -1 \le val \le 5−1≤val≤5
要求:空间复杂度 O(n!)O(n!),时间复杂度 O(n!)O(n!)

输入:[1,1,2]
返回值:[[1,1,2],[1,2,1],[2,1,1]]

class Solution:
    def permuteUnique(self , num: List[int]) -> List[List[int]]:
        # write code here
        if not num: return None
        res = []
        num.sort()
        def backtracck(num,temp):# 这个也好难
            if not num:
                res.append(temp)
                return
            for i in range(len(num)):
                if i>0 and num[i] == num[i-1]:
                    continue
                backtracck(num[:i] + num[i+1:], temp+[num[i]])# num[:0]=[]
        backtracck(num, [])
        return res

3.岛屿数量(类似在找最大联通路径

给一个01矩阵,1代表是陆地,0代表海洋, 如果两个1相邻,那么这两个1属于同一个岛。我们只考虑上下左右为相邻。
岛屿: 相邻陆地可以组成一个岛屿(相邻:上下左右) 判断岛屿个数。
例如:
输入
[
[1,1,0,0,0],
[0,1,0,1,1],
[0,0,0,1,1],
[0,0,0,0,0],
[0,0,1,1,1]
]
对应的输出为3
(注:存储的01数据其实是字符’0’,‘1’)

输入:[
[1,1,0,0,0],
[0,1,0,1,1],
[0,0,0,1,1],
[0,0,0,0,0],
[0,0,1,1,1]
]

返回值:3

class Solution:
    def solve(self , grid: List[List[str]]) -> int:
        # write code here
        res,n,m=0,len(grid),len(grid[0])
        def replace(i,j):
            if 0<=i<n and 0<=j<m:
                if grid[i][j]=='1':# 这个判断不能删掉 删掉的话 递归就太多了 
                    # 虽然我在for里边已经直到他是1了 但是后面调用的时候不知道
                    grid[i][j]='0'
                    replace(i-1, j)
                    replace(i+1, j)
                    replace(i, j-1)
                    replace(i, j+1)
        num =0
        for i in range(n):
            for j in range(m):
                if grid[i][j] == '1':
                    num += 1
                    replace(i, j)
        return num

4.字符串的排列(这道题和排数组一样

输入一个长度为 n 字符串,打印出该字符串中字符的所有排列,你可以以任意顺序返回这个字符串数组。
例如输入字符串ABC,则输出由字符A,B,C所能排列出来的所有字符串ABC,ACB,BAC,BCA,CBA和CAB。

数据范围:n < 10n<10
要求:空间复杂度 O(n!)O(n!),时间复杂度 O(n!)O(n!)
输入描述:
输入一个字符串,长度不超过10,字符只包括大小写字母。

示例1
输入:“ab”

返回值:[“ab”,“ba”]
返回[“ba”,“ab”]也是正确的

class Solution:
    def Permutation(self , str: str) -> List[str]:
        # write code here
        # 先求出可能出现的第一个字符 然后求第二个字符可能出现的情况
        # 简而言之就是 固定 变化 固定 变化
        # 那么我们就是可以用递归的
        # 但是有可能会有相同的 所以选择不同的时候 交换 这样会比较简单
        #(借助一个set 放现有的存在的元素 这样可以用xx in判断
        n=len(str)
        res=[]
        queue=list(str)# 因为字符串是不可交换的 所以先要把他转换为列表
        # 固定第X位上的字符
        def fix(x):# 简单点就是说这个是在固定第x个值
            # 递归结束的条件
            if x==n-1:
                res.append(''.join(queue))
                return
            seen=set()
            for i in range(x,n):# 当前x位和后面所有的交换
                if queue[i] in  seen:continue# 如果已经存在了 那么这次就不用管了
                seen.add(queue[i])# 因为是集合 所以就add
                queue[x] ,queue[i]=queue[i] ,queue[x]# 先交换
                fix(x+1)# 交换完就开始递归下一位
                queue[i] ,queue[x]=queue[x] ,queue[i]# 交换了 肯定还得交换回来 不然就会奇怪
                
        fix(0)
        return res

5.N 皇后问题

N 皇后问题是指在 n * n 的棋盘上要摆 n 个皇后,
要求:任何两个皇后不同行,不同列也不在同一条斜线上,
求给一个整数 n ,返回 n 皇后的摆法数。

数据范围: 1≤n≤9
要求:空间复杂度 O(1),时间复杂度 O(n!)

例如当输入4时,对应的返回值为2,
对应的两种四皇后摆位如下图所示:
在这里插入图片描述

输入:1
返回值:1

输入:8
返回值:92


6.


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