【代码随想录】【算法训练营】【第28天】 [93]复原IP地址 [78]子集 [90]子集II

前言

思路及算法思维，指路代码随想录。
题目来自 LeetCode。

day 28，工作的周二~

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[93] 复原 IP 地址

题目描述

93 复原 IP 地址

解题思路

前提：分割问题
思路：回溯算法，确定每次递归回溯的分割位置。
重点：主要考虑清除分割位置的选取，即树状结构的划分。

代码实现

C语言

回溯

保存.的位置 + 字符串尾\0 + returnSize初始化为0

/*** Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().*/bool isValidIp(char *s, int startIdx, int endIdx)
{if ((s == NULL) || (strlen(s) == 0) || (startIdx > endIdx)){return false;}// 起始为0情况if ((s[startIdx] == '0') && (startIdx != endIdx)){return false;}// 无效字符情况int num = 0;for (int idx = startIdx; idx <= endIdx; idx++){if ((s[idx] < '0') || (s[idx] > '9')){return false;}num = num * 10 + (s[idx] - '0');}// 超过255情况if (num > 255){return false;}return true;
}void backtracking(char *s, int strLen, int startIdx, int protNum, int *portLoc, char ***ans, int *returnSize)
{// 退出条件if (protNum == 3) {// 判断最后一段是否符合IP有效段if (((strLen - startIdx) < 4) && (isValidIp(s, startIdx, strLen - 1))) {// 保存输出结果*ans = (char **)realloc(*ans, sizeof(char *) * (*returnSize + 1));(*ans)[*returnSize] = (char *)malloc(sizeof(char) * 17);int count = 0;int tmp = 0;for (int i = 0; i < strLen; i++){if ((count < 3) && (portLoc[count] == i)){(*ans)[*returnSize][tmp++] = '.';count++;}(*ans)[*returnSize][tmp++] = s[i];}(*ans)[*returnSize][tmp] = '\0';(*returnSize)++;}return ;}//递归for (int idx = startIdx; (idx < strLen) && (idx < startIdx + 4); idx++){// 判断是否为IP有效段if (isValidIp(s, startIdx, idx)) {// 有效，保存该.位置portLoc[protNum] = idx + 1;}else {continue;}backtracking(s, strLen, idx + 1, protNum + 1, portLoc, ans, returnSize);// 回溯}
}char** restoreIpAddresses(char* s, int* returnSize) {*returnSize = 0;char **ans = NULL;if ((s == NULL) || (strlen(s) == 0)){return NULL;}// 输出变量初始化int strLen = strlen(s);int portLoc[3] = {0};backtracking(s, strLen, 0, 0, portLoc, &ans, returnSize);return ans;
}

[78] 子集

题目描述

78 子集

解题思路

前提：组合子集问题，无重复元素
思路：回溯，输出树上所有节点的路径
重点：先输出路径，再判断退出条件，以免遗漏子集。

代码实现

C语言

回溯

树的所有结点路径 + 全局变量初始化

/*** Return an array of arrays of size *returnSize.* The sizes of the arrays are returned as *returnColumnSizes array.* Note: Both returned array and *columnSizes array must be malloced, assume caller calls free().*/int **ans;
int ansSize = 0;
int *colSizes;
int *tmpNums;
int tmpNumsSize = 0;void collect()
{ans[ansSize] = (int *)malloc(sizeof(int) * tmpNumsSize);for (int i = 0; i < tmpNumsSize; i++) {ans[ansSize][i] = tmpNums[i];}colSizes[ansSize] = tmpNumsSize;ansSize++;return ;
}void backtracking(int *nums, int numsSize, int startIdx)
{// 收集该结点路径collect();// 终止条件if (startIdx >= numsSize) {return ;}// 递归for (int j = startIdx; j < numsSize; j++) {// 保存该结点tmpNums[tmpNumsSize++] = nums[j];backtracking(nums, numsSize, j + 1);// 回溯tmpNumsSize--;}return ;
}int** subsets(int* nums, int numsSize, int* returnSize, int** returnColumnSizes) {// 全局变量初始化ans = (int **)malloc(sizeof(int *) * 10000);colSizes = (int *)malloc(sizeof(int) * 10000);tmpNums = (int *)malloc(sizeof(int) * numsSize);ansSize = 0;tmpNumsSize = 0;backtracking(nums, numsSize, 0);*returnSize = ansSize;*returnColumnSizes = colSizes;return ans;
}

[90] 子集II

题目描述

90 子集II

解题思路

前提：组合子集问题，有重复元素
思路：回溯，排序后同一树层去重，输出树上所有节点的路径。
重点：同一树层去重；先输出路径，再判断退出条件，以免遗漏子集。

代码实现

C语言

回溯

回溯 + 同一树层元素去重 + 输出全结点路径

/*** Return an array of arrays of size *returnSize.* The sizes of the arrays are returned as *returnColumnSizes array.* Note: Both returned array and *columnSizes array must be malloced, assume caller calls free().*/int **ans;
int ansSize;
int *length;
int *path;
int pathSize;
bool *used;int cmp(void *p1, void *p2)
{return *(int *)p1 > *(int *)p2;
}void collect()
{ans[ansSize] = (int *)malloc(sizeof(int) * pathSize);// 输出该子集for (int j = 0; j < pathSize; j++) {ans[ansSize][j] = path[j];}length[ansSize] = pathSize;ansSize++;return ;
}void backtracking(int *nums, int numsSize, int startIndex)
{// 输出该子集collect();// 退出条件if (startIndex >= numsSize) {return;}// 递归for (int i = startIndex; i < numsSize; i++) {// 去重if ((i > 0) && (nums[i] == nums[i - 1]) && (used[i - 1] == false)) {continue;}// 保存该元素path[pathSize++] = nums[i];used[i] = true;backtracking(nums, numsSize, i + 1);// 回溯pathSize--;used[i] = false;}return ;
}int** subsetsWithDup(int* nums, int numsSize, int* returnSize, int** returnColumnSizes) {// 全局变量初始化ans = (int **)malloc(sizeof(int *) * 10000);ansSize = 0;length = (int *)malloc(sizeof(int) * 10000);path = (int *)malloc(sizeof(int) * numsSize);pathSize = 0;used = (bool *)malloc(sizeof(bool) * numsSize);for (int k = 0; k < numsSize; k++) {used[k] = false;}// 排序qsort(nums, numsSize, sizeof(int), cmp);// 回溯backtracking(nums, numsSize, 0);// 赋值输出结果*returnSize = ansSize;*returnColumnSizes = length;return ans;
}