在2D数组中找到“路径”,其中路径像元的总和等于“总和”

时间:2019-05-31 19:28:50

标签: java recursion backtracking

给出正整数的2D数组。 “路径”是相邻单元格的集合。两个单元格仅从右/左/上/下相邻(无对角线)。

任务是编写一个函数,该函数接收2D数组mat,整数sum和2D数组path(大小与mat-空数组相同)全零)。

该函数应该检查路径是否存在,其中单元格的总和等于sum,如果存在则返回true,否则返回false。

数组path将标记路径(如果存在1)。

例如,如果mat是:

enter image description here

sum=4

然后path可以是以下三个之一:

enter image description here

我的代码:

public static void main(String[] args) 
{
    int[][] mat={{2,41,3,14},
                 {2,1,24,7},
                 {2,15,10,54},
                 {63,22,2,4}};

    int[][] path={{0,0,0,0},
                  {0,0,0,0},
                  {0,0,0,0},
                  {0,0,0,0}};
    findSum(mat,4,path);
    //print(mat);
    print(path);
}
public static boolean findSum (int mat[][], int sum, int path[][])
{
    return findSum(mat,sum,path,0,0);
}

public static boolean findSum (int mat[][], int sum, int path[][],int i,int j)
{
    if(sum==0)                      
        return true;

    if(i==mat[0].length||j==mat[1].length)
        return false;       
    boolean result=findSum(mat,sum-mat[i][j],path,i,j+1)||findSum(mat,sum-mat[i][j],path,i+1,j);

    if(result)
        path[i][j]=1;
    return result;

}
private static void print(int[][] arr)
{
    for(int i=0;i<arr[0].length;i++)
    {
        for(int j=0;j<arr[0].length;j++)
        {
            System.out.print(arr[i][j]+" ");
        }
        System.out.println();
    }
}
  

仅当路径以(0,0)开始但不适用于其他路径时,我的代码才能正常工作,例如,对于sum=16,即使存在该路径,它也不起作用(路径数组全为零)是这样的路径。

注意:

  • 该函数必须是递归的-完全没有循环。
  • 不允许使用全局变量(打印数组不是问题的一部分-仅用于测试,因此存在循环)

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

好问题...这是答案。这是一个有趣的代码挑战;)

public static void main(String[] args) 
{
    int[][] mat={{2,41,3,14},
                 {2,1,24,7},
                 {2,15,10,54},
                 {63,22,2,4}};

    int[][] path={{0,0,0,0},
                  {0,0,0,0},
                  {0,0,0,0},
                  {0,0,0,0}};

    if ( findSum(mat,22,path) ) print(path);
    else System.out.println("No path found");
}
public static boolean findSum (int mat[][], int sum, int path[][])
{
    return startPath(mat, sum, path, -1, 0);
}

// Recursively check every possible starting point
public static boolean startPath(int mat[][], int sum, int path[][], int y, int x)
{
    // Iterate y, goto next column if necessary
    if (++y == mat.length) {
        y = 0;
        ++x;
    }

    if (x == mat[0].length) // Bounds check
        return false;

    if (findSum(mat, sum, path, y, x)) // We've found a successful start point!
    {
        System.out.println("A successful path starts at " + x + ", " + y);
        return true;
    }

    return startPath(mat, sum, path, y, x); // We'll have to keep looking
}

public static boolean findSum (int mat[][], int sum, int path[][], int i, int j)
{
    if(i==mat[0].length || j==mat[1].length || i<0 || j<0) // Bounds check
        return false;

    if (path[i][j] == 1) // Backtracking check
        return false;

    sum -= mat[i][j]; // Decrement sum

    if (sum >= 0) { // More to go? look around
        path[i][j] = 1;

        if (sum == 0) return true; // We made it!

         // If any path finds the end, don't try other paths
        boolean result = findSum(mat, sum, path, i+1, j);
        if (result) return true;
        result = findSum(mat, sum, path, i, j+1);
        if (result) return true;
        result = findSum(mat, sum, path, i-1, j);
        if (result) return true;
        result = findSum(mat, sum, path, i, j-1);

         // There was no successful paths, this is a dead end
        if (!result) path[i][j] = 0;
        return result;
    } else { // We're negative, overshot it
        return false;
    }
}

private static void print(int[][] arr)
{
    for(int i=0;i<arr[0].length;i++)
    {
        for(int j=0;j<arr[0].length;j++)
        {
            System.out.print(arr[i][j]+" ");
        }
        System.out.println();
    }
}

顺便说一下,检查多维数组维度时,您的意思是做arr.length and arr[0].length,而您正在做arr[0].length and arr[1].length,它将两次获得相同的维度,如果数组不是正方形,则会导致错误。

我还允许通过使用预定路径来阻止任何方向的移动,以防止再次检查同一节点。这可能是布尔数组。抱歉,如果我的x / y递归看起来很粗糙...我真的更喜欢使用循环或.forEach或=>或.map来实现...

可以使用可选参数清除-1,0,而不在第一遍进行迭代。

让我知道您是否会发现任何错误或极端情况。