Leetcode-括号匹配,深度分析与思考

数字 n 代表生成括号的对数,请你设计一个函数,用于能够生成所有可能的并且 有效的 括号组合。
输入:n = 3
输出:[
"((()))",
"(()())",
"(())()",
"()(())",
"()()()"
]
分析:
这是道训练递归,准确的说是回溯,非常好的题。对于递归或者回溯不太熟练的朋友来说,看到最后的输出结果时,可能不知道如何下手去实现递归,最后的输出结果非常的完美,没有任何差错,实际在到达完美的那一步前做了很多过滤和判断。
先来回想下这题与 斐波那契数列(FB) 有和不同?

  • FB的每一个位置的结果(可能性),仅仅只有一种情况,即 [前一位+前两位] ,所有FB是不涉及回溯的,只需计算出 f(n-1) 和 f(n-2) ,然后一直算到底即可。
  • 对于本题来说,本质还是 FB的思想(其实很多题的本质思想都是FB),仔细观察最后的结果会发现每个位置有两种可能性,'(' 或 ')'。那如何让程序帮我们去依次尝试每个位置的两种可能性呢?

如果只进行一次递归,每次只尝试 '(' 或 ')' ,这是肯定不行的, 最后的结果肯定只是 '((((((' 或者 '))))))' 这种形式。出现这种情况,就自然而然的想到用回溯了。
总结: 对于类似这种递归或者回溯的题,或者更难一点的题,第一反应就是去思考 能不能 从“万物的起源”——斐波那契数列 身上找出共性,斐波那契数列不仅仅是一道简答的题,当你刷到了一定的题量,再回来反复看斐波那契数列时会逐渐体会到,它实际上是一个很好的 递归模型,不然我们也不会入手的时候就先学它。。

class Solution {
    List<String> ans = new ArrayList<>();
    public List<String> generateParenthesis(int n) {
        dfs(n, 0, 0, "");
        return ans;
    }
    
    void dfs(int n, int left, int right, String s) {
        //左右括号必须成对出现才有意义
        if(left == n && right == n) {
            ans.add(s);
            return ;
        }
        //如果左括号的个数小于n,则可以使用
        if(left < n) {
            //与斐波那契数列表面不一样,一个 +1 一个 -1, 本质不还是一样,层层尝试
            dfs(n, left + 1, right, s + "(");
        }
        if(left > right) {
            //第二个递归就真正的 体现出来了 [回溯]
            //因为每个位置有两种可能,总的 有来有回  的去判断,去尝试
            dfs(n, left, right + 1, s +")");
        }
    }
} 
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