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Commit ef173b3

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Index/回溯算法.md

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77
| [90. 子集 II](https://leetcode-cn.com/problems/subsets-ii/) | [LeetCode 题解链接](https://leetcode-cn.com/problems/subsets-ii/solution/gong-shui-san-xie-yi-ti-shuang-jie-hui-s-g77q/) | 中等 | 🤩🤩🤩🤩 |
88
| [131. 分割回文串](https://leetcode-cn.com/problems/palindrome-partitioning/) | [LeetCode 题解链接](https://leetcode-cn.com/problems/palindrome-partitioning/solution/wei-sha-yao-zhe-yang-bao-sou-ya-shi-ru-h-41gf/) | 中等 | 🤩🤩🤩🤩 |
99
| [301. 删除无效的括号](https://leetcode-cn.com/problems/remove-invalid-parentheses/) | [LeetCode 题解链接](https://leetcode-cn.com/problems/remove-invalid-parentheses/solution/yi-fen-zhong-nei-kan-dong-jiang-gua-hao-aya6k/) | 困难 | 🤩🤩🤩🤩 |
10+
| [剑指 Offer 38. 字符串的排列](https://leetcode-cn.com/problems/zi-fu-chuan-de-pai-lie-lcof/) | [LeetCode 题解链接](https://leetcode-cn.com/problems/zi-fu-chuan-de-pai-lie-lcof/solution/gong-shui-san-xie-tong-yong-shi-xian-qu-4jbkj/) | 中等 | 🤩🤩🤩🤩 |
1011

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1+
### 题目描述
2+
3+
这是 LeetCode 上的 **[剑指 Offer 38. 字符串的排列](https://leetcode-cn.com/problems/zi-fu-chuan-de-pai-lie-lcof/solution/gong-shui-san-xie-tong-yong-shi-xian-qu-4jbkj/)** ,难度为 **中等**
4+
5+
Tag : 「字符串」、「回溯算法」
6+
7+
8+
9+
输入一个字符串,打印出该字符串中字符的所有排列。
10+
11+
你可以以任意顺序返回这个字符串数组,但里面不能有重复元素。
12+
13+
示例:
14+
```
15+
输入:s = "abc"
16+
输出:["abc","acb","bac","bca","cab","cba"]
17+
```
18+
19+
限制:
20+
* 1 <= s 的长度 <= 8
21+
22+
---
23+
24+
### 基本分析
25+
26+
根据题意,我们需要返回所有不重复的排列字符串。
27+
28+
此类问题通常都是使用 `DFS` 来做:**决策当前字符串的某一位填入什么字符。**
29+
30+
设计如下 `DFS` 函数:
31+
32+
```Java []
33+
/**
34+
* cs : 原字符串
35+
* u : 当前决策到目标字符串的哪一位
36+
* cur : 当前目标字符串
37+
*/
38+
void dfs(char[] cs, int u, String cur);
39+
```
40+
41+
而对于去重通常有两种方式:
42+
43+
1. 使用 `Set` 实现去重;
44+
2. 先对原字符串进行排序,然后确保相同字符传入同一目标位置的动作只发生一次。
45+
46+
---
47+
48+
### 回溯(Set 去重)
49+
50+
使用 `HashSet` 实现去重十分简单,就是不用考虑去重问题。
51+
52+
直接决策目标字符串哪一位取哪个字符即可,同时使用布尔数组记录哪些字符已使用。
53+
54+
代码:
55+
```Java []
56+
class Solution {
57+
int N = 10;
58+
Set<String> set = new HashSet<>();
59+
boolean[] vis = new boolean[N];
60+
public String[] permutation(String s) {
61+
char[] cs = s.toCharArray();
62+
dfs(cs, 0, "");
63+
String[] ans = new String[set.size()];
64+
int idx = 0;
65+
for (String str : set) ans[idx++] = str;
66+
return ans;
67+
}
68+
void dfs(char[] cs, int u, String cur) {
69+
int n = cs.length;
70+
if (u == n) {
71+
set.add(cur);
72+
return;
73+
}
74+
for (int i = 0; i < n; i++) {
75+
if (!vis[i]) {
76+
vis[i] = true;
77+
dfs(cs, u + 1, cur + String.valueOf(cs[i]));
78+
vis[i] = false;
79+
}
80+
}
81+
}
82+
}
83+
```
84+
* 时间复杂度:$O(n * n!)$
85+
* 空间复杂度:$O(n)$
86+
87+
---
88+
89+
### 回溯(排序去重)
90+
91+
想要通过预处理实现去重,需要「**先对原字符串进行排序,然后确保相同字符传入同一目标位置的动作只发生一次**」。
92+
93+
具体的,我们可以在「决策目标字符串的第 $u$ 个位置」时,对于 `cs[i-1] = cs[i]` 的情况进行跳过,同时为了确保这个动作不会影响到后面的位置决策,需要利用同一目标位置会进行“回溯”的特性,增加一个 `!vis[i - 1]` 的判断。
94+
95+
这样对于形如 `...xxx...` 的原字符串,使用字符 `x` 决策目标字符串的第 $u$ 个位置的动作只会发生一次,从而确保了一模一样的分支不会在「递归树」中展开多次。
96+
97+
此类去重方式在很多方式出现过,事实上这种去重方式不仅仅能应用于排列问题。
98+
99+
其本质是对递归树中「状态完全相同」的节点进行跳过,从而实现去重。
100+
101+
这里的「状态完全相同」是指:**当前形成部分结果为 $cur$ 相同,同时剩余字符集合也相同**
102+
103+
代码:
104+
```Java []
105+
class Solution {
106+
int N = 10;
107+
List<String> list = new ArrayList<>();
108+
boolean[] vis = new boolean[N];
109+
public String[] permutation(String s) {
110+
char[] cs = s.toCharArray();
111+
Arrays.sort(cs);
112+
dfs(cs, 0, "");
113+
String[] ans = new String[list.size()];
114+
int idx = 0;
115+
for (String str : list) ans[idx++] = str;
116+
return ans;
117+
}
118+
void dfs(char[] cs, int u, String cur) {
119+
int n = cs.length;
120+
if (u == n) {
121+
list.add(cur);
122+
return;
123+
}
124+
for (int i = 0; i < n; i++) {
125+
if (i > 0 && !vis[i - 1] && cs[i] == cs[i - 1]) continue;
126+
if (!vis[i]) {
127+
vis[i] = true;
128+
dfs(cs, u + 1, cur + String.valueOf(cs[i]));
129+
vis[i] = false;
130+
}
131+
}
132+
}
133+
}
134+
```
135+
* 时间复杂度:$O(n * n!)$
136+
* 空间复杂度:$O(n)$
137+
138+
---
139+
140+
### 最后
141+
142+
这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 `剑指 Offer 38` 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先将所有不带锁的题目刷完。
143+
144+
在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。
145+
146+
为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode
147+
148+
在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和其他优选题解。
149+

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