請設(shè)計一個函數(shù),用來判斷在一個矩陣中是否存在一條包含某字符串所有字符的路徑。路徑可以從矩陣中的任意一個格子開始,每一步可以在矩陣中向左,向右,向上,向下移動一個格子。如果一條路徑經(jīng)過了矩陣中的某一個格子,則該路徑不能再進入該格子。
例如下面的矩陣包含了一條 bfce 路徑。(因為題目中的矩陣是用一維數(shù)組來表示二維數(shù)組的)
來源:牛客網(wǎng)
分析:回溯算法
這是一個可以用回朔法解決的典型題。首先,在矩陣中任選一個格子作為路徑的起點。如果路徑上的第i個字符不是ch,那么這個格子不可能處在路徑上的
第i個位置。如果路徑上的第i個字符正好是ch,那么往相鄰的格子尋找路徑上的第i 1個字符。除在矩陣邊界上的格子之外,其他格子都有4個相鄰的格子。
重復(fù)這個過程直到路徑上的所有字符都在矩陣中找到相應(yīng)的位置。
由于回朔法的遞歸特性,路徑可以被開成一個棧。當(dāng)在矩陣中定位了路徑中前n個字符的位置之后,在與第n個字符對應(yīng)的格子的周圍都沒有找到第n 1個
字符,這個時候只要在路徑上回到第n-1個字符,重新定位第n個字符。
由于路徑不能重復(fù)進入矩陣的格子,還需要定義和字符矩陣大小一樣的布爾值矩陣,用來標(biāo)識路徑是否已經(jīng)進入每個格子。 當(dāng)矩陣中坐標(biāo)為(row,col)的
格子和路徑字符串中相應(yīng)的字符一樣時,從4個相鄰的格子(row,col-1),(row-1,col),(row,col 1)以及(row 1,col)中去定位路徑字符串中下一個字符
如果4個相鄰的格子都沒有匹配字符串中下一個的字符,表明當(dāng)前路徑字符串中字符在矩陣中的定位不正確,我們需要回到前一個,然后重新定位。
一直重復(fù)這個過程,直到路徑字符串上所有字符都在矩陣中找到合適的位置
鏈接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/c61c6999eecb4b8f88a98f66b273a3cc來源:牛客網(wǎng)核心思路:回溯法1.先將matrix字符串映射為字符矩陣;2.從原字符串中找到第一個跟str[0]相等的字符,得到其對應(yīng)的在矩陣中的位置[r,c]1)從[r,c]開始按 上、左、右、下的順序搜索;2)每當(dāng)搜索到一個節(jié)點,先判斷path是否包括它,包括就說明已經(jīng)經(jīng)過此節(jié)點,不能再經(jīng)過了;如果不包括,就將其加入path容器3)直到搜索到str[length - 1]節(jié)點,說明成功找到,標(biāo)記result為true,標(biāo)記isFinished為true,盡快結(jié)束所有的遞歸操作4)如果某節(jié)點起的 上、左、右、下 都搜索過但還沒找到結(jié)果,說明經(jīng)過此節(jié)點的路徑都不滿足題意,將其從path中刪除,回溯到上一層繼續(xù)找。(PS:確實是回溯法,不過代碼有點長,實現(xiàn)的有點繁雜)
public class Solution { private final static int[][] dir = {{0,-1},{0,1},{-1,0},{1,0}}; private int row, col; public boolean hasPath(char[] matrix, int rows, int cols, char[] str) { if(row==0 || col==0) return false; this.row = row; this.col = col; boolean[][] flag = new boolean[row][col]; //char[][] a = build(matrix); char a[][] = new char[row][col]; for(int i=0,k=0; i<row; i ) { for(int j=0; j<col; j ) { a[i][j] = matrix[k ]; } } for(int i=0; i<row; i ) { for(int j=0; j<col; j ) if(dfs(a,str,flag,0,i,j)) return true; } return false; } private boolean dfs(char[][] a,char[] str,boolean[] flag,int pathLen, int r,int c){ if(pathLen == str.length) return true; if(r<0 || r>=row || c<0 || c>=col || a[r][c] != str[pathLen] || flag[r][c]) return false; flag[r][c] = true; for(int[] d:dir) { if(dfs(a,str,flag,pathLen 1,r d[0],c d[1])) return true; } flag[r][c]=false; return false;}
鏈接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/c61c6999eecb4b8f88a98f66b273a3cc來源:??途W(wǎng) public boolean hasPath(char[] matrix, int rows, int cols, char[] str){ boolean[] visited = new boolean[matrix.length]; for (int i = 0; i < rows; i ) { for (int j = 0; j < cols; j ) { if (searchFromHere(matrix,rows,cols,i,j,0,str,visited)) return true; } }// System.out.println(Arrays.toString(visited)); return false; } public boolean searchFromHere(char[] matrix,int rows,int cols,int r,int c,int index,char[] str,boolean[] visited){ if (r < 0 || r >= rows || c < 0 || c >= cols || matrix[r * cols c] != str[index] || visited[r * cols c]) return false; if (index == str.length - 1) return true; visited[r * cols c] = true; if (searchFromHere(matrix,rows,cols,r - 1,c,index 1,str,visited) || searchFromHere(matrix,rows,cols,r,c -1,index 1,str,visited) || searchFromHere(matrix,rows,cols,r 1,c,index 1,str,visited) || searchFromHere(matrix,rows,cols,r,c 1,index 1,str,visited)) return true; visited[r * cols c] = false; return false; }
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來源:??途W(wǎng)
鏈接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/c61c6999eecb4b8f88a98f66b273a3cc來源:??途W(wǎng)public class Solution { public boolean hasPath(char[] matrix, int rows, int cols, char[] str) { //標(biāo)志位,初始化為false boolean[] flag = new boolean[matrix.length]; for(int i=0;i<rows;i ){ for(int j=0;j<cols;j ){ //循環(huán)遍歷二維數(shù)組,找到起點等于str第一個元素的值,再遞歸判斷四周是否有符合條件的----回溯法 if(judge(matrix,i,j,rows,cols,flag,str,0)){ return true; } } } return false; } //judge(初始矩陣,索引行坐標(biāo)i,索引縱坐標(biāo)j,矩陣行數(shù),矩陣列數(shù),待判斷的字符串,字符串索引初始為0即先判斷字符串的第一位) private boolean judge(char[] matrix,int i,int j,int rows,int cols,boolean[] flag,char[] str,int k){ //先根據(jù)i和j計算匹配的第一個元素轉(zhuǎn)為一維數(shù)組的位置 int index = i*cols j; //遞歸終止條件 if(i<0 || j<0 || i>=rows || j>=cols || matrix[index] != str[k] || flag[index] == true) return false; //若k已經(jīng)到達str末尾了,說明之前的都已經(jīng)匹配成功了,直接返回true即可 if(k == str.length-1) return true; //要走的第一個位置置為true,表示已經(jīng)走過了 flag[index] = true; //回溯,遞歸尋找,每次找到了就給k加一,找不到,還原 if(judge(matrix,i-1,j,rows,cols,flag,str,k 1) || judge(matrix,i 1,j,rows,cols,flag,str,k 1) || judge(matrix,i,j-1,rows,cols,flag,str,k 1) || judge(matrix,i,j 1,rows,cols,flag,str,k 1) ) { return true; } //走到這,說明這一條路不通,還原,再試其他的路徑 flag[index] = false; return false; }