【剑指Offer】12. 矩阵中的路径

2020-12-07 14:22:54 浏览数 (1)

题目描述

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。路径可以从矩阵中的任意一个格子开始,每一步可以在矩阵中向上下左右移动一个格子。如果一条路径经过了矩阵中的某一个格子,则该路径不能再进入该格子。

例如下面的矩阵包含了一条 bfce 路径。

解题思路

使用回溯法(backtracking)进行求解,它是一种暴力搜索方法,通过搜索所有可能的结果来求解问题。回溯法在一次搜索结束时需要进行回溯(回退),将这一次搜索过程中设置的状态进行清除,从而开始一次新的搜索过程。例如下图示例中,从 f 开始,下一步有 4 种搜索可能,如果先搜索 b,需要将 b 标记为已经使用,防止重复使用。在这一次搜索结束之后,需要将 b 的已经使用状态清除,并搜索 c。

代码语言:javascript复制
private final static int[][] next = {{0, -1}, {0, 1}, {-1, 0}, {1, 0}};
private int rows;
private int cols;

public boolean hasPath(char[] array, int rows, int cols, char[] str) {
    if (rows == 0 || cols == 0) return false;
  
    this.rows = rows;
    this.cols = cols;
    boolean[][] marked = new boolean[rows][cols];
    char[][] matrix = buildMatrix(array);
    for (int i = 0; i < rows; i  )
        for (int j = 0; j < cols; j  )
            if (backtracking(matrix, str, marked, 0, i, j))
                return true;

    return false;
}

private boolean backtracking(char[][] matrix, char[] str,
                             boolean[][] marked, int pathLen, int r, int c) {

    if (pathLen == str.length) return true;
    if (r < 0 || r >= rows || c < 0 || c >= cols
    || matrix[r][c] != str[pathLen] || marked[r][c]) {
        return false;
    }
    marked[r][c] = true;
    for (int[] n : next)
        if (backtracking(matrix, str, marked, pathLen   1, r   n[0], c   n[1]))
            return true;
    marked[r][c] = false;
    return false;
}

private char[][] buildMatrix(char[] array) {
    char[][] matrix = new char[rows][cols];
    for (int r = 0, idx = 0; r < rows; r  )
        for (int c = 0; c < cols; c  )
            matrix[r][c] = array[idx  ];
    return matrix;
}

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