题目
类型:回溯
难度:中等
解题思路
此题是46. 全排列
的进阶,序列中包含了重复的数字,要求返回不重复的全排列,依然可以选择使用搜索回溯的方法来做。
将这个问题看作有 n 个排列成一行的空格,需要从左往右依次填入题目给定的 n 个数,每个数只能使用一次。
定义递归函数 backtrack(idx, perm)
表示当前排列为 perm
,下一个待填入的位置是第 idx
个位置(下标从 0 开始)。那么整个递归函数分为两个情况:
如果 idx==n
,说明已经填完了 n
个位置,找到了一个可行的解,将 perm
放入答案数组中,递归结束。
如果idx<n
,要考虑第idx
个位置填哪个数。根据题目要求肯定不能填已经填过的数,因此很容易想到的一个处理手段是定义一个标记数组vis
来标记已经填过的数,那么在填第idx
个数的时候我们遍历题目给定的 n 个数,如果这个数没有被标记过,就尝试填入,并将其标记,继续尝试填下一个位置,即调用函数 backtrack(idx + 1, perm)
。搜索回溯的时候要撤销该个位置填的数以及标记,并继续尝试其他没被标记过的数。
但题目解到这里并没有满足「全排列不重复」 的要求,在上述的递归函数中会生成大量重复的排列,因为对于第 idx
的位置,如果存在重复的数字 i,每次会将重复的数字都重新填上去并继续尝试导致最后答案的重复,因此需要处理这个情况。要解决重复问题,只要设定一个规则,保证在填第 idx
个数的时候重复数字只会被填入一次即可。对原数组排序,保证相同的数字都相邻,然后每次填入的数一定是这个数所在重复数集合中「从左往右第一个未被填过的数字」,即如下的判断条件:
if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1] && !vis[i - 1]) {
continue;
}
代码
class Solution {
boolean[] vis;
public List<List<Integer>> permuteUnique(int[] nums) {
List<List<Integer>> ans = new ArrayList<List<Integer>>();
List<Integer> perm = new ArrayList<Integer>();
vis = new boolean[nums.length];
Arrays.sort(nums);
backtrack(nums, ans, 0, perm);
return ans;
}
public void backtrack(int[] nums, List<List<Integer>> ans, int idx, List<Integer> perm) {
if (idx == nums.length) {
ans.add(new ArrayList<Integer>(perm));
return;
}
for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
if (vis[i] || (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1] && !vis[i - 1])) {
continue;
}
perm.add(nums[i]);
vis[i] = true;
backtrack(nums, ans, idx + 1, perm);
vis[i] = false;
perm.remove(idx);
}
}
}