java - 检查矩阵内的总和并递归地将路径保留在第二个数组上
问题描述
这个问题是在我对 Java 的期末考试中:
给定一个正数矩阵(未排序)m
,一个整数sum
和另一个p
填充满的矩阵0
。递归检查内部是否有一条路径m
,它的总和等于sum
。
规则:
您只能在数组中向下、向上、向左或向右移动。
找到路径后,矩阵将在正确的路径上p
填充。1's
只有 1 条路径
所有其他单元格p
应该0
在方法完成之后。
如果没有办法得到这笔钱,你会p
在得到他时离开。
例子:
int[][] p = {{0,0,0,0},
{0,0,0,0},
{0,0,0,0},
{0,0,0,0}};
在一开始的时候。
矩阵是:
int [][] hill = {{3,8,7,1},
{5,15,2,4},
{12,14,-13,22},
{13,16,17,52}};
如果您在该方法上调用该方法,sum = 23
则该方法将返回 true ,并且p
将是:
int[][] p = {{1,0,0,0},
{1,1,0,0},
{0,0,0,0},
{0,0,0,0}};
该方法必须是递归的
这个问题简直让测试像地狱一样......
希望你能弄清楚,也许能帮助我理解它!谢谢
我的进步:
public static boolean findSum(int[][] mat , int sum , int[][]path){
return findSum(mat,sum,path,0,0);
}
private static boolean findSum(int[][] m, int sum, int[][] p, int i, int j) {
if (i>=m.length || j>= m[i].length) return false;
boolean op1 = finder(m,sum-m[i][j],p,i,j);
boolean op2 = findSum(m,sum,p,i+1,j);
boolean op3 = findSum(m,sum,p,i,j+1);
if (op1) return true;
else if (op2) return true;
return op3;
}
private static boolean finder(int[][] m, int sum,int[][]p , int i, int j) {
if (sum==0) {
p[i][j]=1;
return true;
}
p[i][j]=1;
boolean op1=false,op2=false,op3=false,op4=false;
if (i>0 && p[i-1][j]==0 && sum-m[i][j]>=0) op1 = finder(m, sum - m[i][j], p, i - 1, j);
if (i<m.length-1 && p[i+1][j]==0&& sum-m[i][j]>=0) op2 = finder(m, sum - m[i][j], p, i + 1, j);
if (j>0 && p[i][j-1]==0&& sum-m[i][j]>=0) op3 = finder(m, sum - m[i][j], p, i, j - 1);
if (j<m[i].length-1 && p[i][j+1]==0&& sum-m[i][j]>=0) op4 = finder(m, sum - m[i][j], p, i, j + 1);
else p[i][j]=0;
return op1||op2||op3||op4;
}
解决方案
我真的很喜欢解决这个问题。我已经在 python 中完成了它,但您可以轻松地将它扩展到 Java。我已经评论了代码以供您理解。让我知道是否有任何您没有得到或可以改进的地方。
顺便说一句,在您的示例中,一个总和有多个路径,下面的代码可以找到所有路径。
hill = [[3,8,7,1],[5,15,2,4],[12,14,-13,22],[13,16,17,52]]
p = [ [0 for x in range (4)] for y in range(4)]
num = 23
def checkPath(p, r, c): #Check boundaries
res = []
if r+1<len(p):
res.append(p[r+1][c] == 0)
if r-1>=0:
res.append(p[r-1][c] == 0)
if c+1<len(p[0]):
res.append(p[r][c+1] == 0)
if c-1>=0:
res.append(p[r][c-1] == 0)
return res
def pathF(tot, hill, p, r, c):
p[r][c] = 1 #mark visited
tot = tot + hill[r][c] #update total
if tot == num: #solution found
print("Found", p)
else:
if any (checkPath(p,r,c)):
if r+1<len(p) and p[r+1][c] == 0: #move right checking if it wasnt visited
pathF(tot,hill,p,r+1,c)
if r-1>=0 and p[r-1][c] == 0:
pathF(tot,hill,p,r-1,c)
if c+1<len(p[0]) and p[r][c+1] == 0:
pathF(tot,hill,p,r,c+1)
if c-1>=0 and p[r][c-1] == 0:
pathF(tot,hill,p,r,c-1)
p[r][c]=0 #mark unvisited
tot = tot - hill[r][c] #set total to original
for x in range(len(hill)): #iterate over every starting point possible
for y in range(len(hill[0])):
pathF(0,hill,p,x,y)
这是 num = 23 的输出
Found [[1, 0, 0, 0], [1, 0, 1, 0], [1, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[1, 0, 0, 0], [1, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[1, 1, 1, 1], [0, 0, 0, 1], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 1, 0, 0], [0, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 1, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[1, 1, 1, 0], [1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 0, 1], [0, 1, 1, 1], [0, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 0, 1], [0, 1, 1, 1], [0, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 0], [1, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[1, 1, 1, 0], [1, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 0, 0], [1, 1, 1, 0], [0, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 0, 0], [1, 1, 1, 0], [0, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 0, 1], [0, 1, 1, 1], [0, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 1, 0, 0], [0, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[1, 0, 0, 0], [1, 1, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 0, 0], [1, 1, 1, 0], [0, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[1, 0, 0, 0], [1, 0, 1, 0], [1, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[1, 1, 1, 1], [0, 0, 0, 1], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 0, 0], [0, 0, 1, 1], [0, 1, 1, 0], [0, 1, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 0], [1, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 1, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 0, 0], [1, 1, 1, 0], [0, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 1, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 0, 1], [0, 1, 1, 1], [0, 1, 1, 0], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 1, 1, 1], [0, 0, 0, 0]]
Found [[0, 0, 0, 0], [0, 0, 1, 1], [0, 1, 1, 0], [0, 1, 0, 0]]
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