作者:翟天保Steven
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題目描述:
請設計一個函數(shù),用來判斷在一個n乘m的矩陣中是否存在一條包含某長度為len的字符串所有字符的路徑。路徑可以從矩陣中的任意一個格子開始,每一步可以在矩陣中向左,向右,向上,向下移動一個格子。如果一條路徑經(jīng)過了矩陣中的某一個格子,則該路徑不能再進入該格子。 例如A矩陣中包含一條字符串"bcced"的路徑,但是矩陣中不包含"abcb"路徑,因為字符串的第一個字符b占據(jù)了矩陣中的第一行第二個格子之后,路徑不能再次進入該格子。
數(shù)據(jù)范圍:0≤n,m≤20?,1≤len≤25?
示例:
輸入:
[[a,b,c,e],[s,f,c,s],[a,d,e,e]],"abcced"
返回值:
true
解題思路:
本題是回溯法的經(jīng)典題目,也常用于解決迷宮問題。思路如下:
- 用flag記錄當前點是否走過,結合矩陣數(shù)據(jù)和字符數(shù)據(jù),運用dfs(深度優(yōu)先遍歷)進行路徑探索。
- dfs中,若當前點出現(xiàn)下標越界、字符不匹配和已經(jīng)走過的情況,則終止當前路;若字符匹配上了,則認為當前點滿足要求,先暫時將flag設為true,并以該點為中心,繼續(xù)向上下左右四個方向探索新的點位;若四個方向有路可走,則依次遞進,直到有一條路徑和字符串完全對應;若四個方向均無路,則回退一步,并將當前點的flag設為false。
總的來說,題目運用了回溯、深度優(yōu)先遍歷和遞歸的思想。
測試代碼:
class Solution {
public:
// 深度優(yōu)先遍歷
bool dfs(vector<vector<char>>& matrix, int m, int n, int i, int j, string word, int k, vector<vector<bool>>& flag){
// 下標越界、字符不匹配、已經(jīng)遍歷過,則false
if(i < 0 || i >= m || j < 0 || j >= n || matrix[i][j] != word[k] || flag[i][j])
return false;
// 刷新標識符
flag[i][j]= true;
// 字符串全部集齊,則true
if(k == int(word.size() - 1))
return true;
// 上下左右四方向搜索,若有路通,則true
if(dfs(matrix, m, n, i - 1, j, word, k + 1, flag)
|| dfs(matrix, m, n, i + 1, j, word, k + 1, flag)
|| dfs(matrix, m, n, i, j - 1, word, k + 1, flag)
|| dfs(matrix, m, n, i, j +1 , word, k + 1, flag))
return true;
// 該點位無有效路徑,倒退一步,此點未使用,所以重置flag
flag[i][j] = false;
return false;
}
// 是否有目標路徑
bool hasPath(vector<vector<char> >& matrix, string word) {
// 空數(shù)據(jù)判斷
int m = int(matrix.size());
int n = int(matrix[0].size());
if(m == 0 || n == 0)
return false;
// flag二維容器存放標識符,判斷當前點是否走過
vector<vector<bool>> flag(m,vector<bool>(n, false));
// 遍歷
for(int i = 0; i < m; ++i)
{
for(int j = 0; j < n; ++j)
{
if(dfs(matrix, m, n, i, j, word, 0, flag))
return true;
}
}
return false;
}
};
六一兒童節(jié)快樂!