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c2java 回溯,下一个排列和子集和

穷举:生成所有候选解,然后找出需要的解。
回溯:把解表示成向量,每个分量取自一个有限集合。从部分解开始,每次添加解的一个分量,然后判断如果有可能扩展成完整解则递归下去,否则换成下一个。可以看做是隐式图上的深度优先搜索。
回溯/穷举的复杂度,最坏时和后者一样,通常情形因为不必遍历所有子节点,还是比较快的。

回溯框架:
backtrack(a[], k)
 if a[0,...,k] is a solution
   output;
 else
   k = k + 1;
   for c: the i-th of candidates
     a[k] = c;
     bactrack(a, k); 

剪枝
把快死的或者齐心怪状的树枝剪掉。对于搜索树来说,就是把候选范围缩小。
例1,八皇后问题: 把八个皇后放在8x8棋盘上,使得任意两个不在同一行或者同一列或者对角线上。
直接以棋盘格为编号,解空间为2^64, 以皇后为编号,64^8, 不同行,8^8, 不同列,8!。
如果在生成排列后再做检测,这就是穷举;如果在for分支前先做检测,这就是回溯剪枝了。

例2,子集和问题:从一个正整数集合中找一个子集,使得其元素和为给定的数d。
记当前部分和为s。 如果选择e, s + e > d 或者s + 剩下所有元素 < d,该分支肯定无解,应该剪掉。

只有我们在验证所有叶子都可达确认算法正确后,才可用剪枝。一开始上剪枝可能导致结果不正确,比如下面的求连续可重复子集和sumBT()。

代码:

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