【每日力扣】332. 重新安排行程与51. N 皇后

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332. 重新安排行程

给你一份航线列表 tickets ,其中 tickets[i] = [fromi, toi] 表示飞机出发和降落的机场地点。请你对该行程进行重新规划排序。

所有这些机票都属于一个从 JFK(肯尼迪国际机场)出发的先生,所以该行程必须从 JFK 开始。如果存在多种有效的行程,请你按字典排序返回最小的行程组合。

  • 例如,行程 ["JFK", "LGA"]["JFK", "LGB"] 相比就更小,排序更靠前。

假定所有机票至少存在一种合理的行程。且所有的机票 必须都用一次 且 只能用一次。

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解题思路

这是一个图的遍历问题,我们可以将航线列表转换为图的形式,每个机场作为图的节点,机票作为节点之间的边。然后使用深度优先搜索(DFS)来找到所有可能的行程,并按照字典序排序返回最小的行程组合。

具体的解题思路如下:

  1. 对每个机场的目的机场列表进行排序,保证按照字典序排序。
  2. 使用深度优先搜索(DFS)进行遍历,从 JFK 出发,遍历所有目的机场,并标记已经使用过的机票,直到找到一条完整的行程或者无法继续遍历为止。
  3. 返回按照字典序排序的最小行程组合。

代码实现

import java.util.*;public class ReconstructItinerary {Map<String, PriorityQueue<String>> graph = new HashMap<>();List<String> result = new ArrayList<>();public List<String> findItinerary(List<List<String>> tickets) {// 构建图的邻接表形式for (List<String> ticket : tickets) {String from = ticket.get(0);String to = ticket.get(1);if (!graph.containsKey(from)) {graph.put(from, new PriorityQueue<>());}graph.get(from).offer(to);}// 深度优先搜索遍历图dfs("JFK");// 返回按照字典序排序的最小行程组合Collections.reverse(result);return result;}private void dfs(String airport) {PriorityQueue<String> destinations = graph.get(airport);while (destinations != null && !destinations.isEmpty()) {String nextAirport = destinations.poll();dfs(nextAirport);}result.add(airport);}public static void main(String[] args) {List<List<String>> tickets = new ArrayList<>();tickets.add(Arrays.asList("MUC", "LHR"));tickets.add(Arrays.asList("JFK", "MUC"));tickets.add(Arrays.asList("SFO", "SJC"));tickets.add(Arrays.asList("LHR", "SFO"));ReconstructItinerary solution = new ReconstructItinerary();List<String> itinerary = solution.findItinerary(tickets);System.out.println(itinerary); // Output: ["JFK", "MUC", "LHR", "SFO", "SJC"]}
}

51. N 皇后

按照国际象棋的规则,皇后可以攻击与之处在同一行或同一列或同一斜线上的棋子。

n 皇后问题 研究的是如何将 n 个皇后放置在 n×n 的棋盘上,并且使皇后彼此之间不能相互攻击。

给你一个整数 n ,返回所有不同的 n 皇后问题 的解决方案。

每一种解法包含一个不同的 n 皇后问题 的棋子放置方案,该方案中 'Q''.' 分别代表了皇后和空位。

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解题思路

  1. 回溯算法: 我们可以使用回溯算法来解决 n 皇后问题。从第一行开始,逐行放置皇后,并检查每一步的放置是否合法,如果合法则继续下一行放置皇后,如果不合法则回溯到上一步。
  2. 合法性检查: 在每一步放置皇后时,我们需要检查当前位置是否满足三个条件:同一列没有其他皇后、同一斜线上没有其他皇后、同一行不需要检查因为我们是逐行放置的。
  3. 递归回溯: 使用递归回溯的方法来遍历所有可能的放置情况,直到放置完所有皇后或者找到一个可行的放置方案为止。

代码实现

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;public class NQueens {public List<List<String>> solveNQueens(int n) {List<List<String>> result = new ArrayList<>();char[][] board = new char[n][n];for (char[] row : board) {Arrays.fill(row, '.');}backtrack(board, 0, result);return result;}private void backtrack(char[][] board, int row, List<List<String>> result) {if (row == board.length) {result.add(generateSolution(board));return;}for (int col = 0; col < board.length; col++) {if (isValid(board, row, col)) {board[row][col] = 'Q';backtrack(board, row + 1, result);board[row][col] = '.';}}}private boolean isValid(char[][] board, int row, int col) {for (int i = 0; i < row; i++) {if (board[i][col] == 'Q') return false;int diag1 = col - row + i;int diag2 = col + row - i;if (diag1 >= 0 && board[i][diag1] == 'Q') return false;if (diag2 < board.length && board[i][diag2] == 'Q') return false;}return true;}private List<String> generateSolution(char[][] board) {List<String> solution = new ArrayList<>();for (char[] row : board) {solution.add(String.valueOf(row));}return solution;}public static void main(String[] args) {NQueens nQueens = new NQueens();List<List<String>> solutions = nQueens.solveNQueens(4);for (List<String> solution : solutions) {for (String row : solution) {System.out.println(row);}System.out.println();}}
}

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