代码随想录算法训练营Day 26|332.重新安排行程,51. N皇后,37. 解数独

题目简介

注意今天的题目都是困难题,理解较为困难,可以先跳过。

332. 重新安排行程
给你一份航线列表 tickets ,其中 tickets[i] = [fromi, toi] 表示飞机出发和降落的机场地点。请你对该行程进行重新规划排序。

所有这些机票都属于一个从 JFK(肯尼迪国际机场)出发的先生,所以该行程必须从 JFK 开始。如果存在多种有效的行程,请你按字典排序返回最小的行程组合。

例如,行程 ["JFK", "LGA"] 与 ["JFK", "LGB"] 相比就更小,排序更靠前。
假定所有机票至少存在一种合理的行程。且所有的机票 必须都用一次 且 只能用一次。

51. N 皇后
按照国际象棋的规则,皇后可以攻击与之处在同一行或同一列或同一斜线上的棋子。

n 皇后问题 研究的是如何将 n 个皇后放置在 n×n 的棋盘上,并且使皇后彼此之间不能相互攻击。

给你一个整数 n ,返回所有不同的 n 皇后问题 的解决方案。

每一种解法包含一个不同的 n 皇后问题 的棋子放置方案,该方案中 'Q' 和 '.' 分别代表了皇后和空位。

37. 解数独
编写一个程序,通过填充空格来解决数独问题。

数独的解法需 遵循如下规则:

数字 1-9 在每一行只能出现一次。
数字 1-9 在每一列只能出现一次。
数字 1-9 在每一个以粗实线分隔的 3x3 宫内只能出现一次。(请参考示例图)
数独部分空格内已填入了数字,空白格用 '.' 表示。

初见思路

  1. 想普通的解法,可以过两个测试用例,但是实际提交的时候却超时。有两个要点,对于tickets数量为N,那么合法的路径长度是N+1,这个是终止条件;遍历每一个机票组合,要使用数组记录访问的情况,对于已访问的组合不再重复访问。(遍历前先按字典序排序机票组合,那么排序完之后所有遍历结果的第一个则是需求解。)
class Solution:
    def findItinerary(self, tickets: List[List[str]]) -> List[str]:
        tickets.sort() # 按照字典序自动排序
        self.visited = [False] * len(tickets)
        self.path = ['JFK']
        self.result = list()
        self.back_tracking(tickets, 'JFK')
        return self.result[0]
        
    def back_tracking(self,tickets,cur) -> bool:
        if len(self.path) == len(tickets)+1:
            self.result.append(self.path[:])
            return True

        for i,ticket in enumerate(tickets):
            if ticket[0] == cur and not self.visited[i]:
                self.visited[i] = True
                self.path.append(ticket[1])
                is_valid_ans = self.back_tracking(tickets, ticket[1])
                self.path.pop()
                self.visited[i] = False
                if is_valid_ans:
                    return True            
  1. 三个要点:1,怎么判断皇后的位置合不合法 2,皇后每次怎么摆放?=》取决于上一行的皇后怎么摆 3,终止条件是什么?=〉一行行摆放皇后能摆放到第N行
class Solution:
    def solveNQueens(self, n: int) -> List[List[str]]:
        result = [] 
        chessboard = ['.' * n for _ in range(n)]  
        self.backtracking(n, 0, chessboard, result)  
        return [[''.join(row) for row in solution] for solution in result]  

    def backtracking(self, n: int, row: int, chessboard: List[str], result: List[List[str]]) -> None:
        if row == n:
            result.append(chessboard[:])  
            return

        for col in range(n):
            if self.isValid(row, col, chessboard):
                chessboard[row] = chessboard[row][:col] + 'Q' + chessboard[row][col+1:]  
                self.backtracking(n, row + 1, chessboard, result)  # 递归到下一行
                chessboard[row] = chessboard[row][:col] + '.' + chessboard[row][col+1:]  

    def isValid(self, row: int, col: int, chessboard: List[str]) -> bool:
        # 检查列
        for i in range(row):
            if chessboard[i][col] == 'Q':
                return False  

        # 检查 45 度角是否有皇后
        i, j = row - 1, col - 1
        while i >= 0 and j >= 0:
            if chessboard[i][j] == 'Q':
                return False  
            i -= 1
            j -= 1

        # 检查 135 度角是否有皇后
        i, j = row - 1, col + 1
        while i >= 0 and j < len(chessboard):
            if chessboard[i][j] == 'Q':
                return False 
            i -= 1
            j += 1

        return True  # 当前位置合法
  1. 解数独。(时间不够今天先跳过)

复盘思路

  1. 看到的lc上最牛的解法, 首先对机票构建图,然后对每个出发点能到达的目的地逆序排序
import collections 

class Solution:
    def findItinerary(self, tickets: List[List[str]]) -> List[str]:
        graph = collections.defaultdict(list)
        for start, end in tickets:
            graph[start].append(end)

        for city in graph:
            graph[city].sort(reverse=True)
        
        path = collections.deque()
        def backtracking(cur_city):
            while graph[cur_city]:
                next_city = graph[cur_city].pop()
                backtracking(next_city)
            path.appendleft(cur_city)
        
        backtracking('JFK')
        return list(path)

重点难点

https://programmercarl.com/0332.%E9%87%8D%E6%96%B0%E5%AE%89%E6%8E%92%E8%A1%8C%E7%A8%8B.html

https://programmercarl.com/0051.N%E7%9A%87%E5%90%8E.html

https://programmercarl.com/0037.%E8%A7%A3%E6%95%B0%E7%8B%AC.html

今日收获

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