剑指offer—矩阵中的路径

来源:互联网 发布:淘宝服装平铺拍摄 编辑:程序博客网 时间:2024/05/19 23:25

题目描述
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。路径可以从矩阵中的任意一个格子开始,每一步可以在矩阵中向左,向右,向上,向下移动一个格子。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 a b c e s f c s a d e e 矩阵中包含一条字符串”bcced”的路径,但是矩阵中不包含”abcb”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,路径不能再次进入该格子

public class Solution {    public boolean hasPath(char[] matrix, int rows, int cols, char[] str)    {        int[] flag = new int[matrix.length];        for(int i=0; i<rows; i++){            for(int j=0; j<cols; j++){                if(hasPathCore(matrix,rows,cols,str,i,j,0,flag)){                    return true;                }            }        }        return false;    }    public boolean hasPathCore(char[] matrix, int rows, int cols, char[] str,int i, int j, int k, int[] flag){        int index = i*cols+j;        if(i<0 || j<0 || i>=rows || j>=cols || matrix[index]!=str[k] || flag[index]==1){            return false;        }        if(k==str.length-1){            return true;        }        flag[index] = 1;        if(hasPathCore(matrix,rows,cols,str,i-1,j,k+1,flag)          || hasPathCore(matrix,rows,cols,str,i+1,j,k+1,flag)          || hasPathCore(matrix,rows,cols,str,i,j-1,k+1,flag)          ||hasPathCore(matrix,rows,cols,str,i,j+1,k+1,flag)){            return true;        }        flag[index] = 0;        return false;    }}

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分析:回溯算法
这是一个可以用回朔法解决的典型题。首先,在矩阵中任选一个格子作为路径的起点。如果路径上的第i个字符不是ch,那么这个格子不可能处在路径上的
第i个位置。如果路径上的第i个字符正好是ch,那么往相邻的格子寻找路径上的第i+1个字符。除在矩阵边界上的格子之外,其他格子都有4个相邻的格子。
重复这个过程直到路径上的所有字符都在矩阵中找到相应的位置。
  由于回朔法的递归特性,路径可以被开成一个栈。当在矩阵中定位了路径中前n个字符的位置之后,在与第n个字符对应的格子的周围都没有找到第n+1个
字符,这个时候只要在路径上回到第n-1个字符,重新定位第n个字符。
  由于路径不能重复进入矩阵的格子,还需要定义和字符矩阵大小一样的布尔值矩阵,用来标识路径是否已经进入每个格子。 当矩阵中坐标为(row,col)的
格子和路径字符串中相应的字符一样时,从4个相邻的格子(row,col-1),(row-1,col),(row,col+1)以及(row+1,col)中去定位路径字符串中下一个字符
如果4个相邻的格子都没有匹配字符串中下一个的字符,表明当前路径字符串中字符在矩阵中的定位不正确,我们需要回到前一个,然后重新定位。
  一直重复这个过程,直到路径字符串上所有字符都在矩阵中找到合适的位置**

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