「剑指Offer」Day14:搜索与回溯算法(中等)
剑指 Offer 12. 矩阵中的路径
题目描述
给定一个 m x n 二维字符网格 board 和一个字符串单词 word 。如果 word 存在于网格中,返回 true ;否则,返回 false 。
单词必须按照字母顺序,通过相邻的单元格内的字母构成,其中“相邻”单元格是那些水平相邻或垂直相邻的单元格。同一个单元格内的字母不允许被重复使用。
题目链接:https://leetcode-cn.com/problems/ju-zhen-zhong-de-lu-jing-lcof
单词必须按照字母顺序,通过相邻的单元格内的字母构成,其中“相邻”单元格是那些水平相邻或垂直相邻的单元格。同一个单元格内的字母不允许被重复使用。
题目链接:https://leetcode-cn.com/problems/ju-zhen-zhong-de-lu-jing-lcof
思路
深度优先遍历(DFS)+剪枝
- DFS:从当前矩阵元素的上下左右四个方向进行递归遍历
-
剪枝:在搜索中,遇到这条路不可能和目标字符串匹配成功的情况(例如:此矩阵元素和目标字符不同、此元素已被访问),则应立即返回,称之为可行性剪枝。
实现代码
class Solution { public boolean exist(char[][] board, String word) { char[] words = word.toCharArray(); //转换为字符数组方便处理 for(int i = 0; i < board.length; i++){ for(int j = 0; j < board[0].length; j++){ if(dfs(board, words, i, j, 0)){ return true; } } } return false; } public boolean dfs(char[][] board, char[] words, int i, int j, int k){ //深度优先遍历 //判断索引是否越界 if(i >= board.length || i < 0 || j >= board[0].length || j < 0){ return false; } //判断当前矩阵元素与目标字符是否相同 if(board[i][j] != words[k]){ return false; } //若遍历到单词的最后一个元素,就说明包含,返回true if(k == words.length - 1){ return true; } //将遍历过的元素置为空字符,与目标字符判断返回false board[i][j] = ' '; //朝当前元素的 上、下、左、右 四个方向继续递归遍历 boolean res = dfs(board, words, i+1, j, k+1) || dfs(board, words, i-1, j, k+1) || dfs(board, words, i, j+1, k+1) || dfs(board, words, i, j-1, k+1); //还原当前矩阵元素 board[i][j] = words[k]; return res; } }
剑指 Offer 13. 机器人的运动范围
题目描述
地上有一个m行n列的方格,从坐标 [0,0] 到坐标 [m-1,n-1] 。一个机器人从坐标 [0, 0] 的格子开始移动,它每次可以向左、右、上、下移动一格(不能移动到方格外),也不能进入行坐标和列坐标的数位之和大于k的格子。例如,当k为18时,机器人能够进入方格 [35, 37] ,因为3+5+3+7=18。但它不能进入方格 [35, 38],因为3+5+3+8=19。请问该机器人能够到达多少个格子?
输入:m = 2, n = 3, k = 1 输出:3
思路
广度优先遍历(BFS),隐藏优化:搜索的过程中搜索方向可以缩减为向右和向下,而不必再向上和向左进行搜索;用数组来记录各方向的坐标,而不用新建对象
实现代码
class Solution { public int movingCount(int m, int n, int k) { if (k == 0) { return 1; } Queue<int[]> queue = new LinkedList<int[]>(); //可将搜索方向缩减为向右和向下 int[] dx = {0, 1}; int[] dy = {1, 0}; boolean[][] vis = new boolean[m][n]; //标记遍历过的位置 queue.offer(new int[]{0, 0}); //用数组记录x,y坐标 vis[0][0] = true; int ans = 1; while (!queue.isEmpty()) { int[] cell = queue.poll(); int x = cell[0], y = cell[1]; for (int i = 0; i < 2; ++i) { //取出当前坐标,分别向右和向下移动,判断是否可达 int tx = dx[i] + x; int ty = dy[i] + y; if (tx < 0 || tx >= m || ty < 0 || ty >= n || vis[tx][ty] || get(tx) + get(ty) > k) { continue; } queue.offer(new int[]{tx, ty}); //可达的坐标继续入队 vis[tx][ty] = true; //遍历过的位置标记为true ans++; //累加到达的格子数 } } return ans; } private int get(int x) { //计算数位之和 int res = 0; while (x != 0) { res += x % 10; x /= 10; } return res; } }