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贵有恒何必三更眠五更起 最无益只怕一日曝十日寒

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1. 题目

考察点

这道题的考察点是回溯法(backtracking)的应用。回溯法是一种常用的算法思想,它可以解决很多和搜索、组合、排列、子集、路径等相关的问题。回溯法的核心是递归和剪枝,递归是为了遍历所有可能的选择,剪枝是为了减少无效的选择,提高效率。回溯法需要掌握以下几个要点:

  • 如何定义状态空间,也就是所有可能的选择。
  • 如何定义递归函数,也就是回溯的过程。
  • 如何定义终止条件,也就是找到一个解或者遍历完所有选择。
  • 如何定义剪枝条件,也就是排除一些不满足条件的选择。
  • 如何记录和恢复状态,也就是标记和取消标记访问过的位置。

这道题是一个典型的回溯法的问题,它要求我们在一个字符矩阵中寻找一个单词,我们可以把每个位置看作一个状态,每个方向看作一个选择,然后用回溯法来搜索所有可能的路径,如果找到一个匹配的单词,就返回true,否则返回false。我们需要注意边界条件和剪枝条件,以及如何记录和恢复访问矩阵。

 

 

2. 解法

思路

我的思路是使用回溯法(backtracking),也就是一种深度优先搜索(DFS)的变形,来在矩阵中寻找单词。回溯法的基本思想是,从一个起点开始,尝试所有可能的选择,如果发现某个选择不满足条件,就回退到上一个状态,继续尝试其他选择,直到找到一个满足条件的解或者遍历完所有选择。

代码逻辑

我的代码逻辑如下:

  • 首先,检查边界情况,如果矩阵或单词为空,直接返回false。
  • 然后,获取矩阵的行数和列数,并创建一个布尔矩阵来标记访问过的位置。
  • 接着,遍历矩阵,对于每个位置,如果它和单词的第一个字符匹配,就调用一个辅助方法backtrack来进行回溯。如果backtrack返回true,说明找到了一个匹配的单词,就返回true。如果遍历完矩阵都没有找到匹配的单词,就返回false。
  • 最后,定义辅助方法backtrack,它接收矩阵、单词、当前位置、当前索引和访问矩阵作为参数。它的逻辑如下:
    • 检查基本情况,如果索引达到了单词的长度,说明已经找到了一个匹配的单词,就返回true。
    • 检查边界条件,如果当前位置超出了矩阵的范围,或者已经访问过了,或者不和当前字符匹配,就返回false。
    • 标记当前位置为已访问。
    • 尝试四个方向:上、下、左、右,对于每个方向,递归调用backtrack,并将索引加一。如果任何一个方向返回true,就将结果赋值为true。
    • 取消标记当前位置为已访问。
    • 返回结果。

这样,就完成了回溯法的实现。希望这能帮助你理解我的代码。如果你还有其他问题,请随时提问。

具体实现

class Solution {
    public boolean exist(char[][] board, String word) {
        // 检查边界情况
        if (board == null || board.length == 0 || board[0].length == 0 || word == null || word.length() == 0) {
            return false;
        }
        // 获取矩阵的维度
        int m = board.length;
        int n = board[0].length;
        // 创建一个布尔矩阵来标记访问过的位置
        boolean[][] visited = new boolean[m][n];
        // 遍历矩阵,尝试从每个位置开始寻找单词
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                // 如果第一个字符匹配,开始回溯
                if (board[i][j] == word.charAt(0)) {
                    if (backtrack(board, word, i, j, 0, visited)) {
                        return true;
                    }
                }
            }
        }
        // 如果没有找到匹配,返回false
        return false;
    }

    // 辅助方法,执行回溯
    private boolean backtrack(char[][] board, String word, int i, int j, int index, boolean[][] visited) {
        // 检查基本情况:如果索引达到单词的末尾,我们已经找到了一个匹配
        if (index == word.length()) {
            return true;
        }
        // 检查边界条件:如果位置超出范围或已经访问过或不匹配当前字符,返回false
        if (i < 0 || i >= board.length || j < 0 || j >= board[0].length || visited[i][j] || board[i][j] != word.charAt(index)) {
            return false;
        }
        // 标记当前位置为已访问
        visited[i][j] = true;
        // 尝试四个方向:上,下,左,右
        boolean res = backtrack(board, word, i - 1, j, index + 1, visited) ||
                      backtrack(board, word, i + 1, j, index + 1, visited) ||
                      backtrack(board, word, i, j - 1, index + 1, visited) ||
                      backtrack(board, word, i, j + 1, index + 1, visited);
        // 取消标记当前位置为已访问
        visited[i][j] = false;
        // 返回结果
        return res;
    }
}

  

3. 总结

posted on 2023-04-29 23:18  白露~  阅读(12)  评论(0编辑  收藏  举报