Leetcode - Word Search II

My code:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Solution {
    private class TrieNode {
        TrieNode[] next = new TrieNode[26];
        char val;
        boolean isWord;
        TrieNode(char val) {
            this.val = val;
        }
    }
    private TrieNode root = new TrieNode('r');
    int row = 0;
    int col = 0;
    private int[][] dir = new int[][]{{-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1}};
    public List<String> findWords(char[][] board, String[] words) {
        List<String> ret = new ArrayList<String>();
        if (board == null || board.length == 0 || board[0].length == 0) {
            return ret;
        }
        
        row = board.length;
        col = board[0].length;
        buildTrie(words);
        boolean[][] mark = new boolean[row][col];
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            for (int j = 0; j < col; j++) {
                dfs(i, j, mark, root, new StringBuilder(), ret, board);
            }
        }
        
        return ret;
    }
    
    private void dfs(int i, int j, boolean[][] mark, TrieNode root, StringBuilder path, List<String> ret, char[][] board) {
        int index = (int) (board[i][j] - 'a');
        if (root.next[index] == null) { // not match
            return;
        }
        
        int len = path.length();
        path.append(board[i][j]);
        mark[i][j] = true;
        
        TrieNode curr = root.next[index];
        if (curr.isWord) {
            ret.add(path.toString());
            curr.isWord = false; // cannot be found again
        }
        
        for (int k = 0; k < dir.length; k++) {
            int next_r = i + dir[k][0];
            int next_c = j + dir[k][1];
            if (isValid(next_r, next_c) && !mark[next_r][next_c]) {
                dfs(next_r, next_c, mark, curr, path, ret, board);
            }
        }
        path.setLength(len);
        mark[i][j] = false;
    }
    
    private boolean isValid(int i, int j) {
        if (i < 0 || i >= row) {
            return false;
        }
        else if (j < 0 || j>= col) {
            return false;
        }
        else {
            return true;
        }
    }
    
    private void buildTrie(String[] words) {
        for (String word : words) {
            buildTrie(word, 0, root);
        }    
    }
    
    private void buildTrie(String s, int index, TrieNode root) {
        if (index >= s.length()) {
            root.isWord = true;
            return;
        }
        int offset = (int) (s.charAt(index) - 'a');
        if (root.next[offset] == null) {
            root.next[offset] = new TrieNode(s.charAt(index));
        }
        TrieNode curr = root.next[offset];
        buildTrie(s, index + 1, curr);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Solution test = new Solution();
        char[][] board = new char[][]{{'o','a','a','n'}, {'e','t','a','e'}, {'i','h','k','r'}, {'i','f','l','v'}};
        String[] words = new String[]{"oath","pea","eat","rain"};
        List<String> ret = test.findWords(board, words);
        System.out.println(ret.toString());
    }
    
}

reference:
https://discuss.leetcode.com/topic/33246/java-15ms-easiest-solution-100-00

这道题目没能做出来,但真的很有意思。也给做难题提供了一些思路。
什么思路?当你对一道题目无从下手的时候,是为什么?
难道你真的一点都不会做吗?一个解法都没有吗?
不是。你有你的暴力解法,但是觉得复杂度太高,太可笑了。不可能是最优解。
当然不是最优解。但大多数最优解都不可能一下子想到的。
大多数最优解都是从 brute-force 优化出来的。
这道题目也是。
我当时在想,如果把 word search I 作为子函数,把输入的string都过一遍,不就完事了吗?但我没有这么写。为什么?
因为我知道太蠢了,过不了测试的。
那为什么过不了测试?
因为复杂度太高。
为什么复杂度高?
因为每个string都得做一次搜索操作,其实很多string有相同的prefix,可以放在一起搜索。也可以及时的截止
也就是说,我们在搜索 board[][]的时候,不是像 I 里面一样,盲目的瞎搜索,而是得按照 words[] 定义的路径去搜索。这样,
才能更快地找到目标string
才能更快地发现,继续下去,已经不可能有word 与他匹配。
注意这里,如果用普通的搜索,当我们到达一个结点,判断是否可以继续dfs的时候,需要遍历words[],看看是否有匹配的。复杂度就是
O(n), 每次搜索都是如此,复杂度惊人。所以,我们需要O(1)

那么我们的目标就是:
1 . 有方向性的去搜索
2 . 知道当前的character是否有匹配的word,要求操作是 瞬时的

再总结:
就是,我们需要知道,何时,已经没必要,再继续dfs了,瞬时。

Trie 一定是最好的结构。

下面再来思考下 backtracking

有两种形式

mark[i][j] = true;
int len = path.length();
path.append(curr);
for (int i = 0; i < n; i++) {
    if (!mark[m][n]) {
        dfs(...);
    }
}
mark[i][j] = false;
path.setLength(len);

上面这种形式,特征是,这一层,只干这一层的事。
可以看到, mark 标志位,改变string,都是这一层自己干的事。
唯一和下一层有关的。就是dfs的时候判断下,他们是否已经被访问过了。

还有种形式


for (int i = begin; i < n; i++) {
    s += s.substring(begin, i + 1);
    group.add(s);
    dfs(i, s, group);
    group.remove(group.size() - 1);
}

这种的话,会将 backtacking 的过程在 for-loop里面实现。
之前的是在 for-loop 外面实现。
两种不同的形式。

Anyway, Good luck, Richardo! — 09/20/2016

    原文作者:Richardo92
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/4a45b24fc02a#comments
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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