矩阵中的路径

请设计一个函数,用来判断在一个矩阵中是否存在一条包含某字符串所有字符的路径。
路径可以从矩阵中任意一格开始,每一步可以在矩阵中向左、右、上、下移动一格。如果一条路径经过了矩阵的某一格,那么该路径不能再次进入该格子。
例如在下面的3×4的矩阵中包含一条字符串“bfce”的路径(路径中的字母用下划线标出)。
但矩阵中不包含字符串“abfb”的路径,因为字符串的第一个字符b占据了矩阵中的第一行第二个格子之后,路径不能再次进入这个格子。

思路

这是一个回溯法解决的典型题
基本思路:
0. 根据给定数组,初始化一个标志位数组,初始化为false,表示未走过,true表示已经走过,不能走第二次

  1. 根据行数和列数,遍历数组,先找到一个与str字符串的第一个元素相匹配的矩阵元素,进入hasPathCore
  2. 根据col和row先确定一维数组的位置,因为给定的matrix是一个一维数组
  3. 确定递归终止条件:越界,当前找到的矩阵值不等于数组对应位置的值,已经走过的,这三类情况,都直接false,说明这条路不通
  4. 若pathLength,就是待判定的字符串str的索引已经判断到了最后一位,此时说明是匹配成功的
  5. 下面就是本题的精髓,递归不断地寻找周围四个格子是否符合条件,只要有一个格子符合条件,就继续再找这个符合条件的格子的四周是否存在符合条件的格子,直到pathLength到达末尾或者不满足递归条件就停止。
  6. 走到这一步,说明本次是不成功的,我们要还原一下标志位数组index处的标志位,进入下一轮的判断。

实现

public boolean hasPath(char[] matrix, int rows, int cols, char[] str) {
	if (matrix == null || rows < 1 || cols < 1 || str == null) {
		return false;
	}
	//标志位数组
	boolean[] isVisited = new boolean[rows * cols];

	int pathLength = 0;
	for (int row = 0; row < rows; row++) {
		for (int col = 0; col < cols; col++) {
			if (hasPathCore(matrix, rows, cols, row, col, str, pathLength, isVisited))
				return true;
		}
	}
	return false;
}


private boolean hasPathCore(char[] matrix, int rows, int cols, int row, int col, char[] str, int pathLength,
							boolean[] isVisited) {
	//先根据col和row计算第一个元素转一位数组的位置
	int index = row * cols + col;
	//递归终止条件
	if (row < 0 || col < 0 || row >= rows || col >= cols ||
			matrix[index] != str[pathLength]//如果不匹配返回false
			|| isVisited[index] == true) {
		return false;
	}
	//若pathLength已经到str末尾,说明之前的匹配成功了,直接返回True即可
	if (pathLength == str.length - 1) {
		return true;
	}
	//表示已经走过了
	isVisited[index] = true;
	//回溯,递归寻找,每次找到了就给k加一,找不到,还原
	boolean hasPath = hasPathCore(matrix, rows, cols, row - 1, col, str, pathLength + 1, isVisited)
			|| hasPathCore(matrix, rows, cols, row + 1, col, str, pathLength + 1, isVisited)
			|| hasPathCore(matrix, rows, cols, row, col - 1, str, pathLength + 1, isVisited)
			|| hasPathCore(matrix, rows, cols, row, col + 1, str, pathLength + 1, isVisited);
	if (hasPath) {
		return true;
	}
	//走到这,说明这一条路不通,还原,再试其他的路径
	isVisited[index] = false;
	return false;
}

此解来自牛客网 我去个地方啊 非常感谢

posted @ 2019-09-21 18:31  tangmeng  阅读(1428)  评论(0编辑  收藏  举报