题解 | 田忌赛马
田忌赛马
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田忌赛马的关键解题思路:
数组arr1元素及排列顺序已定,数组arr2元素已知且可以自由排列。只要arr2数组中存在一种排列顺序能够满足其中任意两元素大于对应arr1中的元素即可win。因此该题的核心点可简化为:求数组arr2的全排列。
数组的全排列
暴力解法固然好想到,面对元素个数较少时也好写出。但面对元素个数过多时就难了。
数组全排列可以通过回溯法生成。
简单思考一下,以[1,2,3]为例。
选定第一个元素[1]。选择第二个元素[1,2],[1,3]。选定第三个元素,得到两种排列结果:[1,2,3],[1,3,2]。
重新选定第一个元素[2]。选择第二个元素[2,1],[2,3]。选定第三个元素,得到:[2,1,3],[2,3,1]。
重新选定第一个元素[3]。选择第二个元素[3,1],[3,2]。选定第三个元素,得到:[3,1,2],[3,2,1]。
可以看到每个步骤中都先满足结果条件(temp.size()==nums.length())录入结果后,回溯到上一步,重新选择下一个元素。直到数组中的每个元素都被使用过为止。因此回溯法的通用步骤如下:
回溯法步骤
- 初始化:used数组全为false,临时列表temp为空, permutations用于收集所有排列。
- 如果temp大小等于3,则加入排列集合。否则,遍历0到2,如果used[i]为false,则选择a[i],标记used[i]为true,然后递归,然后回溯。
代码实现:
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
// 注意类名必须为 Main, 不要有任何 package xxx 信息
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//输入数组
Scanner in = new Scanner(System.in);
// 注意 hasNext 和 hasNextLine 的区别
int[] arr1 = new int[3];
int[] arr2 = new int[3];
for (int i = 0; i < 3; i++) arr1[i] = in.nextInt();
for (int i = 0; i < 3; i++) arr2[i] = in.nextInt();
//检查田忌是否能赢
if (canWin(arr1, arr2)) {
System.out.println("Yes");
} else {
System.out.println("No");
}
in.close();
}
public static boolean canWin(int[] king, int[] tian) {
//生成田忌马匹的所有排列
List<List<Integer>> permutations = generatePermutation(tian);
for (List<Integer> per : permutations) {
if (canWinWithOrder(king, per)) {
return true;
}
}
return false;
}
//检查特定出场顺序下tian是否能赢
private static boolean canWinWithOrder(int[] king, List<Integer>tianOrder) {
int winCount = 0;
//对三场比赛进行比较
for (int i = 0; i < 3; i++) {
if (tianOrder.get(i) > king[i]) {
winCount++;
}
}
return winCount >= 2;
}
//生成数组的所有排列
private static List<List<Integer>> generatePermutation(int[] nums) {
List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
backtrack(result, new ArrayList<>(), nums, new boolean[nums.length]);
return result;
}
//回溯法生成排列
private static void backtrack(List<List<Integer>> result, List<Integer> temp,
int[] nums, boolean[] used) {
//回溯结束条件:当排列数组满了之后停止回溯
if (temp.size() == nums.length) {
result.add(new ArrayList<>(temp));
return;
}
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if (used[i]) continue;
used[i] = true;
temp.add(nums[i]);
backtrack(result, temp, nums, used);
temp.remove(temp.size() - 1);
used[i] = false;
}
}
}
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