切割问题可以抽象为树型结构,如图:
在131.分割回文串 (opens new window)中我们就提到切割问题类似组合问题。
startIndex一定是需要的,因为不能重复分割,记录下一层递归分割的起始位置。
本题我们还需要一个变量pointNum,记录添加逗点的数量。
终止条件和131.分割回文串 (opens new window)情况就不同了,本题明确要求只会分成4段,所以不能用切割线切到最后作为终止条件,而是分割的段数作为终止条件。
pointNum表示逗点数量,pointNum为3说明字符串分成了4段了。
然后验证一下第四段是否合法,如果合法就加入到结果集里
- class Solution {
- List<String> result = new ArrayList<>();
- public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
- if (s.length() > 12) return result;
- backtracking(s, 0, 0);
- return result;
- }
- private void backtracking(String s, int startIndex, int pointNum) {
- if (pointNum == 3) {
- // 判断第四段⼦字符串是否合法,如果合法就放进result中
- if (isValid(s,startIndex,s.length()-1)) {
- result.add(s);
- }
- return;
- }
- for (int i = startIndex; i < s.length(); i++) {
- if (isValid(s, startIndex, i)) {
- s = s.substring(0, i + 1) + "." + s.substring(i + 1);
- pointNum++;
- backtracking(s, i + 2, pointNum);// 插⼊逗点之后下⼀个⼦串的起始位置为i+2
- pointNum--;// 回溯
- s = s.substring(0, i + 1) + s.substring(i + 2);// 回溯删掉逗点
- }else {
- break;
- }
- }
- }
- private boolean isValid(String s, int start, int end) {
- if (start > end) {
- return false;
- }
- if(s.charAt(start) == '0' && start != end) {// 0开头的数字不合法
- return false;
- }
- int num = 0;
- for (int i = start; i <= end; i++) {
- if (s.charAt(i) > '9' || s.charAt(i) < '0') {// 遇到⾮数字字符不合法
- return false;
- }
- num = num * 10 + (s.charAt(i) - '0');
- if (num > 255) { // 如果⼤于255了不合法
- return false;
- }
- }
- return true;
- }
- }
如果把 子集问题、组合问题、分割问题都抽象为一棵树的话,那么组合问题和分割问题都是收集树的叶子节点,而子集问题是找树的所有节点!
其实子集也是一种组合问题,因为它的集合是无序的,子集{1,2} 和 子集{2,1}是一样的。
那么既然是无序,取过的元素不会重复取,写回溯算法的时候,for就要从startIndex开始,而不是从0开始!
剩余集合为空的时候,就是叶子节点。
那么什么时候剩余集合为空呢?
就是startIndex已经大于数组的长度了,就终止了,因为没有元素可取了,代码如下:
- if (startIndex >= nums.size()) {
- return;
- }
求取子集问题,不需要任何剪枝!因为子集就是要遍历整棵树。
- class Solution {
- List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
- List<Integer> path = new ArrayList<>();
- public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {
- backTracking(nums, 0);
- return result;
- }
- public void backTracking(int[] nums, int startIndex) {
- result.add(path); //收集子集,要放在终止添加的上面,否则会漏掉自己
- if(startIndex > nums.length) {
- return;
- }
- for(int i = startIndex; i < nums.lenth; i++) {
- path.add(nums[i]);
- backTracking(nums, i + 1);
- path.remove(path.size() - 1);
- }
- }
- }
回溯中去重,nums[i] == nums[i-1]。
从图中可以看出,同一树层上重复取2 就要过滤掉,同一树枝上就可以重复取2,因为同一树枝上元素的集合才是唯一子集!
- class Solution {
- List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
- LinkedList<Integer> path = new LinkedList<>();
- public List<List<Integer>> subsetsWithDup(int[] nums) {
- Arrays.sort(nums);
- backTracking(nums, 0);
- return result;
- }
- public void backTracking(int[] nums, int startIndex) {
- result.add(new ArrayList(path));
- if(startIndex >= nums.length) {
- return;
- }
- for(int i = startIndex; i < nums.length; i++) {
- //去重
- if(i > startIndex && nums[i] == nums[i-1]) {
- continue;
- }
- path.add(nums[i]);
- backTracking(nums, i + 1);
- path.removeLast();
- }
- }
- }