前言
回溯算法称之通用解算法,任何问题都可以优先使用回溯算法思考,再进行优化改进。那要问上一句回溯算法是怎样思维方式?
一,回溯算法思想
回溯算法是一个类似枚举的搜索尝试过程,主要是在搜索尝试过程中寻找问题的解。在包含问题的所有解的解空间树中,按照深度优先搜索的策略,从根结点出发深度探索解空间树。
回溯算法一般步骤如下:
1. 定义问题:确定问题的表述方式和解决问题的目标。
2. 定义解空间:确定问题的解空间,即所有可能的解决方案。
3. 状态表示:将问题的解空间表示为一棵树形结构,每个节点表示一个选择或决策。
4. 状态扩展:将当前节点扩展成多个子节点,每个子节点表示一种可行的选择。
5. 剪枝条件:定义约束条件,对解空间进行剪枝,排除不满足约束条件的解。
6. 回溯搜索:从根节点开始搜索解空间树,通过递归的方式搜索所有可能的解,直到找到目标解或搜索完所有可能的解。
7. 输出结果:将找到的目标解输出或对所有找到的解进行汇总和评估。
简单理解回溯算法寻找问题的解是由根节点到叶子节点的路径,前后选择相关联。
可用伪代码表示如下:
function backtrack(selectList, path): //selectList选择列表,path是结点组成的路径if path is ok: //结束条件result.push_back(path)returnfor i in selectList:if (visited[i]) //剪枝条件continuepath.push_back(selectList[i])visited[i] = truebacktrack(selectList, path) //递归查找visited[i] = falsepath.pop_back()
二,同DFS算法 比比
相同点:
递归函数设计结构一样,先判断结束条件,后在list中递归搜索。
不同点:
1,目标不同,DFS为了查找某个结点,回溯算法寻找路径,是一组结点。
2,传入参数不同,DFS传入当前结点,回溯算法传入当前可选列表。
DFS详细讲解可参照此文:DFS和BFS基础算法框架-CSDN博客
三,回溯算法应用样例
leetcode: 46. 全排列
vector<vector<int>> result;
vector<int> visited;void backtrack(vector<int>& nums, vector<int>& path)
{if (path.size() >= nums.size()) {result.push_back(path);return;}for (int i=0; i < nums.size(); i++) {if (visited[i])continue;path.push_back(nums[i]);visited[i] = true;backtrack(nums, path);visited[i] = false;path.pop_back();}
}
vector<vector<int>> permute(vector<int>& nums) {vector<int> path;visited.resize(nums.size(), 0);backtrack(nums, path);return result;
}