dfs记录

基本框架

以dfs求深度为例:

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class Solution:
def maxDepth(self , root ):
# write code here
def depth(node):
if node == None:
return 0

a = depth(node.left) + 1
b = depth(node.right) + 1
return max(a,b)

depth = depth(root)
return depth
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剑指Offer-12

剑指 Offer 12. 矩阵中的路径

给定一个 m x n 二维字符网格 board 和一个字符串单词 word 。如果 word 存在于网格中,返回 true ;否则,返回 false

单词必须按照字母顺序,通过相邻的单元格内的字母构成,其中“相邻”单元格是那些水平相邻或垂直相邻的单元格。同一个单元格内的字母不允许被重复使用。

例如,在下面的 3×4 的矩阵中包含单词 “ABCCED”(单词中的字母已标出)。

image-20210606163153393

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输入:board = [["A","B","C","E"],["S","F","C","S"],["A","D","E","E"]], word = "ABCCED"
输出:true

输入:board = [["a","b"],["c","d"]], word = "abcd"
输出:false

官方题解

本问题是典型的矩阵搜索问题,可使用 深度优先搜索(DFS)+ 剪枝 解决。

  • 深度优先搜索: 可以理解为暴力法遍历矩阵中所有字符串可能性。DFS 通过递归,先朝一个方向搜到底,再回溯至上个节点,沿另一个方向搜索,以此类推。
  • 剪枝: 在搜索中,遇到 这条路不可能和目标字符串匹配成功 的情况(例如:此矩阵元素和目标字符不同、此元素已被访问),则应立即返回,称之为 可行性剪枝

image-20210607141905683

DFS 解析:

  • 递归参数: 当前元素在矩阵 board 中的行列索引 ij ,当前目标字符在 word 中的索引 k
  • 终止条件:
    1. 返回 $false$ : (1) 行或列索引越界 或 (2) 当前矩阵元素与目标字符不同 或 (3) 当前矩阵元素已访问过 ( (3) 可合并至 (2) ) 。
    2. 返回 $true$: k = len(word) - 1 ,即字符串 word 已全部匹配。
  • 递推工作:
    1. 标记当前矩阵元素: 将 board[i][j] 修改为 空字符 '' ,代表此元素已访问过,防止之后搜索时重复访问。
    2. 搜索下一单元格: 朝当前元素的 上、下、左、右 四个方向开启下层递归,使用 连接 (代表只需找到一条可行路径就直接返回,不再做后续 DFS ),并记录结果至 res
    3. 还原当前矩阵元素: 将 board[i][j] 元素还原至初始值,即 word[k]
  • 返回值: 返回布尔量 res ,代表是否搜索到目标字符串。

使用空字符(Python: ‘’ , Java/C++: ‘\0’ )做标记是为了防止标记字符与矩阵原有字符重复。当存在重复时,此算法会将矩阵原有字符认作标记字符,从而出现错误。

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class Solution:
def exist(self, board, word: str) -> bool:
def dfs(i, j, k):
if not 0 <= i < len(board) or not 0 <= j < len(board[0]) or board[i][j] != word[k]:
return False
if k == len(word) - 1: return True
print("i {} j {}".format(i,j))
board[i][j] = ''
res = dfs(i + 1, j, k + 1) or dfs(i - 1, j, k + 1) or dfs(i, j + 1, k + 1) or dfs(i, j - 1, k + 1)
board[i][j] = word[k]
return res

for i in range(len(board)):
for j in range(len(board[0])):
if dfs(i, j, 0): return True
return False


leetcode-111

111. 二叉树的最小深度

给定一个二叉树,找出其最小深度。

最小深度是从根节点到最近叶子节点的最短路径上的节点数量。

说明:叶子节点是指没有子节点的节点。

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leetcode-108

108. 将有序数组转换为二叉搜索树

给你一个整数数组 nums ,其中元素已经按 升序 排列,请你将其转换为一棵 高度平衡 二叉搜索树。

高度平衡 二叉树是一棵满足「每个节点的左右两个子树的高度差的绝对值不超过 1 」的二叉树。

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