矩陣中的路徑

低吟不作語發表於2021-01-04

請設計一個函式,用來判斷在一個矩陣中是否存在一條包含某字串所有字元的路徑。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。如果一條路徑經過了矩陣中的某一個格子,則該路徑不能再進入該格子


解題思路

使用回溯思想:

  1. 根據給定陣列,初始化一個標誌位陣列,初始化為 false,表示未走過,true 表示已經走過,不能走第二次

  2. 根據行數和列數,遍歷陣列,先找到一個與 str 字串的第一個元素相匹配的矩陣元素,進入 dfs

  3. 根據 i 和 j 先確定一維陣列的位置,因為給定的 matrix 是一個一維陣列

  4. 確定遞迴終止條件:越界,當前找到的矩陣值不等於陣列對應位置的值,已經走過的,這三類情況,都直接 false,說明這條路不通

  5. 若 k 已經判斷到了最後一位,此時說明是匹配成功的

  6. 遞迴尋找周圍四個格子是否符合條件,只要有一個格子符合條件,就繼續再找這個符合條件的格子的四周是否存在符合條件的格子,直到k到達末尾或者不滿足遞迴條件就停止

  7. 走到這一步,說明本次是不成功的,我們要還原一下標誌位陣列 index 處的標誌位,進入下一輪的判斷

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

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