# 题目

给定两个整数 n 和 k,返回 1 ... n 中所有可能的 k 个数的组合。

示例:输入: n = 4, k = 2 输出: [[2,4], [3,4], [2,3], [1,2], [1,3], [1,4], ]

77. 组合 - 力扣(LeetCode)

# 分析

把题目抽象成树状图

深度为 k 的 n 叉树

回溯三部曲:

1 递归函数的参数和返回值

这里需要两个全局变量,一个存放单一结果,另一个存放符合条件的结果集合,初次之外还需要一个 int 型变量来记录本层递归的起点

vector<vector<int>> result; // 存放符合条件结果的集合
vector<int> path; // 用来存放符合条件结果
void backtracking(int n, int k, int startIndex)

2 回溯的终止条件

当 path 数组大小到 k 时说明已经到叶子节点了

if (path.size() == k) {
    result.push_back(path);
    return;
}

3 单层搜索过程

for (int i = startIndex; i <= n; i++) { // 控制树的横向遍历
    path.push_back(i); // 处理节点
    backtracking(n, k, i + 1); // 递归:控制树的纵向遍历,注意下一层搜索要从 i+1 开始
    path.pop_back(); // 回溯,撤销处理的节点
}

完整代码

class Solution {
private:
    vector<vector<int>> result; // 存放符合条件结果的集合
    vector<int> path; // 用来存放符合条件结果
    void backtracking(int n, int k, int startIndex) {
        if (path.size() == k) {
            result.push_back(path);
            return;
        }
        for (int i = startIndex; i <= n; i++) {
            path.push_back(i); // 处理节点
            backtracking(n, k, i + 1); // 递归
            path.pop_back(); // 回溯,撤销处理的节点
        }
    }
public:
    vector<vector<int>> combine(int n, int k) {
        result.clear(); // 可以不写
        path.clear();   // 可以不写
        backtracking(n, k, 1);
        return result;
    }
};

剪枝优化:

  1. 已经选择的元素个数:path.size ();
  2. 所需需要的元素个数为: k - path.size ();
  3. 列表中剩余元素(n-i) >= 所需需要的元素个数(k - path.size ())
  4. 在集合 n 中至多要从该起始位置 : i <= n - (k - path.size ()) + 1,开始遍历
class Solution {
private:
    vector<vector<int>> result;
    vector<int> path;
    void backtracking(int n, int k, int startIndex) {
        if (path.size() == k) {
            result.push_back(path);
            return;
        }
        for (int i = startIndex; i <= n - (k - path.size()) + 1; i++) { // 优化的地方
            path.push_back(i); // 处理节点
            backtracking(n, k, i + 1);
            path.pop_back(); // 回溯,撤销处理的节点
        }
    }
public:
    vector<vector<int>> combine(int n, int k) {
        backtracking(n, k, 1);
        return result;
    }
};
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