# 回溯算法的理论

回溯和递归类似,都不是很高效

回溯法,一般可以解决如下几种问题:

  • 组合问题:N 个数里面按一定规则找出 k 个数的集合
  • 切割问题:一个字符串按一定规则有几种切割方式
  • 子集问题:一个 N 个数的集合里有多少符合条件的子集
  • 排列问题:N 个数按一定规则全排列,有几种排列方式
  • 棋盘问题:N 皇后,解数独等等

回溯法解决的问题都可以抽象为树形结构

# 回溯模板

函数名习惯定义为 backtracking,返回值一般 void,参数根据逻辑需要什么补充什么

回溯函数伪代码如下

void backtracking(参数)

回溯函数终止条件

if (终止条件) {
    存放结果;
    return;
}

回溯函数遍历过程伪代码如下

for (选择:本层集合中元素(树中节点孩子的数量就是集合的大小)) {
    处理节点;
    backtracking(路径,选择列表); // 递归
    回溯,撤销处理结果
}

for 循环就是遍历集合区间,可以理解一个节点有多少个孩子,这个 for 循环就执行多少次。

backtracking 这里自己调用自己,实现递归。

大家可以从图中看出 for 循环可以理解是横向遍历,backtracking(递归)就是纵向遍历,这样就把这棵树全遍历完了,一般来说,搜索叶子节点就是找的其中一个结果了。

分析完过程,回溯算法模板框架如下:

void backtracking(参数) {
    if (终止条件) {
        存放结果;
        return;
    }
    for (选择:本层集合中元素(树中节点孩子的数量就是集合的大小)) {
        处理节点;
        backtracking(路径,选择列表); // 递归
        回溯,撤销处理结果
    }
}