回溯解法

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前言

回溯问题的本质实际上还是树的遍历。

回溯法一般是在集合中递归搜索,集合的大小构成了树的宽度,递归的深度构成的树的深度,下面的图来自代码随想录:

那如何回溯呢?就比如说,图中的递归问题遍历到了第三层第一个元素,我们知道在第一层和第二层已经选择过的决策中,还有其他决策(兄弟节点)可以选择,那么就将第三层已经遍历后的状态恢复到遍历之前,但是要给第三层第一个节点加上已遍历的标签,让它继续去第三层搜索其他可能的结果,这就是“回溯”的意义。

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
    }
}

Leetcode46 全排列

给定一个不含重复数字的数组 nums ,返回其 所有可能的全排列 。你可以 按任意顺序 返回答案。

示例 1:

输入:nums = [1,2,3]
输出:[[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]]

示例 2:

输入:nums = [0,1]
输出:[[0,1],[1,0]]

示例 3:

输入:nums = [1]
输出:[[1]]

思路

画出思路,以[1,2,3]为例

在画图图解之后,可以发现,在递归的过程中,需要标记出nums数组哪些数已经被加入到了path中,所以这个时候需要维持一个布尔数组,来表示nums数据被使用的标记,下面是代码:

class Solution:
    def permute(self, nums: List[int]) -> List[List[int]]:
		result = []
		def backTrack(path: List[int], used: List[bool]):
			# 边界条件:选够数字了
			if len(path) == len(nums):
				result.append(path[:])
				return
			for index in range(len(nums)):
				# 如果这个数已经被标记了,就直接跳过
				if used[index]:
					continue
				path.append(nums[index])
				used[index] = True
				
				backTrack(path,used)

				# 回溯
				
				path.pop()
				used[index] = False
		backTrack([],[False] * len(nums))
		return result