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算法训练day28Leetcode93复原IP地址78子集90子集Ⅱ

作者：你好赵伟 | 2024-02-20 22:21:37

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算法训练day28Leetcode93复原IP地址78子集90子集Ⅱ

93复原IP地址

题目描述

有效 IP 地址 正好由四个整数（每个整数位于 0 到 255 之间组成，且不能含有前导 0），整数之间用 '.' 分隔。

  • 例如："0.1.2.201" 和 "192.168.1.1" 是 有效 IP 地址，但是 "0.011.255.245"、"192.168.1.312" 和 "192.168@1.1" 是 无效 IP 地址。

给定一个只包含数字的字符串 s ，用以表示一个 IP 地址，返回所有可能的有效 IP 地址，这些地址可以通过在 s 中插入 '.' 来形成。你 不能 重新排序或删除 s 中的任何数字。你可以按 任何 顺序返回答案。

示例 1：

输入：s = "25525511135"
输出：["255.255.11.135","255.255.111.35"]

示例 2：

输入：s = "0000"
输出：["0.0.0.0"]

示例 3：

输入：s = "101023"
输出：["1.0.10.23","1.0.102.3","10.1.0.23","10.10.2.3","101.0.2.3"]

提示：

  • 1 <= s.length <= 20
  • s 仅由数字组成

题目分析

切割问题就可以使用回溯搜索法把所有可能性搜出来

acm模式代码

  1. #include <iostream>
  2. #include <vector>
  3.  
  4. class Solution{
  5. private:
  6.     std::vector<std::string> result;
  7.     //startIndex:搜索开始位置， pointNum:添加逗点的数量
  8.     void backtracking(std::string& s, int startIndex, int pointNum) {
  9.         if (pointNum == 3) {
  10.             //逗点数量为3时，分隔结束
  11.             //判断第四段子字符串是否合法，如果合法放进result中
  12.             if (isValid(s, startIndex, s.size() -1)) {
  13.                 result.push_back(s);
  14.             }
  15.             return;
  16.         }
  17.         for (int i = startIndex; i < s.size(); i++) {
  18.             if (isValid(s, startIndex, i)) {
  19.                 // 判断 [startIndex,i] 这个区间的子串是否合法
  20.                 s.insert(s.begin()+i+1, '.');
  21.                 // 在i的后面插入一个逗点
  22.                 pointNum++;
  23.                 backtracking(s, i + 2, pointNum);
  24.                 pointNum--;//回溯
  25.                 s.erase(s.begin() + i + 1);
  26.  
  27.             }
  28.             else break; //不合法直接结束本层循环
  29.         }
  30.     }
  31.  
  32.     bool isValid(const std::string& s, int start, int end) {
  33.         if (start > end) {
  34.             return false;
  35.         }
  36.         if (s[start] == '0' && start != end) {
  37.             return false;
  38.         }
  39.         int num = 0;
  40.         for (int i = start; i <= end; i++) {
  41.             //遇到非数字字符不合法
  42.             if (s[i] > '9' || s[i] < '0') {
  43.                 return false;
  44.             }
  45.             num  = num * 10 + (s[i] - '0');
  46.             if (num > 255) {
  47.                 return false;
  48.             }
  49.             
  50.         }
  51.         return true;
  52.     }
  53. public:
  54.     std::vector<std::string> restoreIpAddress(std::string s) {
  55.         result.clear();
  56.         if (s.size() < 4 || s.size() > 12) {
  57.             return result;
  58.         }
  59.         backtracking(s, 0, 0);
  60.         return result;
  61.     }
  62. };
  63.  
  64. int main() {
  65.     Solution solver;
  66.     
  67.     std::string input = "25525511135";
  68.     std::cout << "Input: " << input << std::endl;
  69.  
  70.     std::vector<std::string> ipAddresses = solver.restoreIpAddress(input);
  71.     if (ipAddresses.empty()) {
  72.         std::cout << "No valid IP addresses found." << std::endl;
  73.     } else {
  74.         std::cout << "Valid IP addresses:" << std::endl;
  75.         for (const auto& ipAddress : ipAddresses) {
  76.             std::cout << ipAddress << std::endl;
  77.         }
  78.     }
  79.  
  80.     return 0;
  81. }

Input: 25525511135
Valid IP addresses:
255.255.11.135
255.255.111.35

78 子集

题目描述

给你一个整数数组 nums ，数组中的元素 互不相同 。返回该数组所有可能的子集（幂集）。

解集 不能 包含重复的子集。你可以按 任意顺序 返回解集。

示例 1：

输入：nums = [1,2,3]
输出：[[],[1],[2],[1,2],[3],[1,3],[2,3],[1,2,3]]

示例 2：

输入：nums = [0]
输出：[[],[0]]

提示：

  • 1 <= nums.length <= 10
  • -10 <= nums[i] <= 10
  • nums 中的所有元素 互不相同

题目分析

遍历这个树的时候，把所有节点都记录下来，就是要求的子集集合。

acm模式代码

  1. #include <iostream>
  2. #include <vector>
  3.  
  4. class Solution{
  5. private:
  6.     std::vector<int> path; // 存储当前正在构建的子集
  7.     std::vector<std::vector<int>> result; // 存储生成的所有子集
  8.     // 回溯函数用于递归生成子集
  9.     void backtracking(std::vector<int>& nums, int startIndex) {
  10.         result.push_back(path); // 将当前子集添加到结果中
  11.         if (startIndex >= nums.size()) { // 如果 startIndex 超出了 nums 的大小，则无法生成更多的子集
  12.             return;
  13.         }
  14.         // 从 startIndex 开始遍历 nums
  15.         for (int i = startIndex; i < nums.size(); i++) {
  16.             path.push_back(nums[i]); // 将 nums[i] 包含在子集中
  17.             backtracking(nums, i + 1); // 为下一个索引递归调用
  18.             path.pop_back(); // 回溯：从子集中移除 nums[i]，以便探索其他可能性
  19.         }
  20.         return;
  21.     }
  22. public:
  23.     // 生成给定数组 nums 的所有可能子集的函数
  24.     std::vector<std::vector<int>> subsets(std::vector<int>& nums) {
  25.         result.clear(); // 清空结果向量
  26.         path.clear(); // 清空当前子集
  27.         backtracking(nums, 0); // 从索引 0 开始生成子集
  28.         return result; // 返回所有子集
  29.     }
  30. };
  31.  
  32. int main() {
  33.     Solution solution;
  34.     std::vector<int> nums = {1, 2, 3}; // 输入数组
  35.     std::vector<std::vector<int>> subsets = solution.subsets(nums); // 生成子集
  36.     // 输出子集
  37.     for (const auto& subset : subsets) {
  38.         std::cout << "[";
  39.         for (const auto& num : subset) {
  40.             std::cout << num << " ";
  41.         }
  42.         std::cout << "]" << std::endl;
  43.     }
  44.     return 0;
  45. }

90.子集II

题目描述

给你一个整数数组 nums ，其中可能包含重复元素，请你返回该数组所有可能的子集（幂集）。

解集 不能 包含重复的子集。返回的解集中，子集可以按 任意顺序 排列。

示例 1：

输入：nums = [1,2,2]
输出：[[],[1],[1,2],[1,2,2],[2],[2,2]]

示例 2：

输入：nums = [0]
输出：[[],[0]]

提示：

  • 1 <= nums.length <= 10
  • -10 <= nums[i] <= 10

题目分析

“树层去重”和“树枝去重”非常重要

acm模式代码

  1. #include <iostream>
  2. #include <vector>
  3. #include <algorithm> //for std::sort
  4.  
  5.  
  6. class Solution{
  7. private:
  8.     std::vector<int> path;
  9.     std::vector<std::vector<int>> result;
  10.     void backtracking(std::vector<int>& nums, int startIndex, std::vector<bool>& used) {
  11.         result.push_back(path);
  12.         if (startIndex >= nums.size()) {
  13.             return;
  14.         }
  15.         for (int i = startIndex; i < nums.size(); i++) {
  16.             //used[i - 1] == true, 说明同一树枝candidates[i - 1]使用过
  17.             //used[i -1] == false,说明同一树层candidates[i - 1]使用过
  18.             //而我们要对同一树层使用过的元素进行跳过
  19.             if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1] && used[i -1] == false) {
  20.                 continue;
  21.             }
  22.             path.push_back(nums[i]);
  23.             used[i] = true;
  24.             backtracking(nums, i + 1, used);
  25.             used[i] = false;
  26.             path.pop_back();
  27.         }
  28.         return;
  29.     }
  30. public:
  31.     std::vector<std::vector<int>> subsetsWithDup(std::vector<int>& nums) {
  32.         std::sort(nums.begin(), nums.end()); //sort the input vector
  33.         std::vector<bool> used(nums.size(), false);
  34.         result.clear();
  35.         path.clear();
  36.         backtracking(nums, 0, used);
  37.         return result;
  38.     }
  39. };
  40.  
  41. int main() {
  42.     Solution sol;
  43.     std::vector<int> nums = {1,2,3,3};
  44.     std::vector<std::vector<int>> result = sol.subsetsWithDup(nums);
  45.     for(const auto& path: result) {
  46.         std::cout << "[";
  47.         for (const auto& num : path) {
  48.             std::cout << num << " ";
  49.         }
  50.         std::cout << "]" << std::endl;
  51.     }
  52. }

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