1. 图与搜索

1.1. 回溯算法

1.1.1. 什么是回溯法

回溯法也可以叫做回溯搜索法,它是一种搜索的方式,回溯是递归的副产品,只要有递归就会有回溯。

1.1.2. 回溯法的效率

回溯法的性能如何呢,这里要和大家说清楚了,「虽然回溯法很难,很不好理解,但是回溯法并不是什么高效的算法」。

「因为回溯的本质是穷举,穷举所有可能,然后选出我们想要的答案」,如果想让回溯法高效一些,可以加一些剪枝的操作,但也改不了回溯法就是穷举的本质。

那么既然回溯法并不高效为什么还要用它呢?

因为没得选,一些问题能暴力搜出来就不错了,撑死了再剪枝一下,还没有更高效的解法。

此时大家应该好奇了,都什么问题,这么牛逼,只能暴力搜索。

1.1.3. 回溯法解决的问题

回溯法,一般可以解决如下几种问题:

  • 组合问题:N个数里面按一定规则找出k个数的集合
  • 排列问题:N个数按一定规则全排列,有几种排列方式
  • 切割问题:一个字符串按一定规则有几种切割方式
  • 子集问题:一个N个数的集合里有多少符合条件的子集
  • 棋盘问题:N皇后,解数独等等

组合是不强调元素顺序的,排列是强调元素顺序

例如:{1, 2} 和 {2, 1} 在组合上,就是一个集合,因为不强调顺序,而要是排列的话,{1, 2} 和 {2, 1} 就是两个集合了。

1.1.4. 如何理解回溯法

回溯法解决的问题都可以抽象为树形结构,是的,我指的是所有回溯法的问题都可以抽象为树形结构!

因为回溯法解决的都是在集合中递归查找子集,「集合的大小就构成了树的宽度,递归的深度,都构成的树的深度」。

递归就要有终止条件,所以必然是一颗高度有限的树(N叉树)。

这块可能初学者还不太理解,后面的回溯算法解决的所有题目中,我都会强调这一点并画图举相应的例子,现在有一个印象就行。

1.1.5. 回溯法模板

class Solution{
    void backtracking(参数) {
        if (终止条件) {
            存放结果;
            return;
        }
        for (选择:本层集合中元素(树中节点孩子的数量就是集合的大小)) {
            处理节点;
            backtracking(路径,选择列表); // 递归
            回溯,撤销处理结果
        }
    }   
}
© gaohueric all right reserved,powered by Gitbook文件修订时间: 2021-12-08 23:22:22

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