LeetCode 77：组合挑战，如何用非递归解法？

人工智能

2024-02-14 00:50:36

导语

欢迎来到 LeetCode 系列文章的第 46 篇，今天我们将共同探索 LeetCode 中的第 77 题：组合。这道题因其简洁而精准的题目而广受赞誉，难度评级为中等，在 LeetCode 社区中拥有极高的评价。

题目

给定两个整数 n 和 k，返回范围 [1, n] 中所有可能的 k 个元素的组合。

非递归解法

递归是解决组合问题的常见方法，但它可能会导致栈溢出问题，尤其是当 n 和 k 较大时。为了避免这种问题，我们可以采用非递归方法，它提供了更有效且内存效率更高的解决方案。

回溯法

回溯法是一种深度优先搜索算法，它通过不断尝试和回溯来生成所有可能的组合。

初始化 ：创建一个空列表 result 来存储结果组合，并将 k 个元素压入初始栈。
回溯：只要栈不为空，就弹出栈顶元素，并将其添加到 result 列表中。
生成新组合 ：对于栈顶元素，检查是否可以将其后一个元素压入栈中。如果可以，就将其压入栈中，并继续回溯。
回溯：如果不能压入后一个元素，就将栈顶元素弹出，并继续回溯。

迭代法

迭代法是一种广度优先搜索算法，它通过不断迭代来生成所有可能的组合。

初始化 ：创建两个列表 candidates 和 result，分别存储候选元素和结果组合。
生成初始组合 ：将范围 [1, n] 中的前 k 个元素添加到 candidates 列表中。
迭代：只要 candidates 列表不为空，就取出列表中第一个元素，将其添加到 result 列表中，并将其后一个元素添加到 candidates 列表中。
删除重复组合 ：在将元素添加到 result 列表之前，检查它是否已经存在。如果存在，就跳过它。

示例代码

回溯法

def combine(n, k):
    result = []
    stack = [i for i in range(1, k + 1)]
    while stack:
        curr_comb = stack.pop()
        result.append(curr_comb)
        if curr_comb < n:
            stack.append(curr_comb + 1)
    return result

迭代法

def combine(n, k):
    candidates = [i for i in range(1, n + 1)]
    result = []
    while candidates:
        curr_comb = candidates.pop(0)
        result.append(curr_comb)
        if len(result) == k:
            continue
        candidates.insert(0, curr_comb + 1)
    return result