常见递归模式
- 递归模式
- 遍历二叉树模式
- 回溯模式
- 子问题分解模式
递归模式
常见递归模式:
- 遍历二叉树模式
- 回溯模式
- 子问题分解模式
遍历二叉树模式
只要涉及递归的问题,都是树的问题,或者说树的遍历。
void traverse(TreeNode root) { // 遍历二叉树if (root == null) return; print(root.val) // 【前序位置,在进入左节点前】,输出当前节点traverse(root.left); // 进入左子树print(root.val) // 【中序位置,在进入右节点前】,输出当前节点traverse(root.right); // 进入右子树print(root.val) // 【后序位置,离开右节点后】,输出当前节点
}
这个代码的关键在于,时机。下图是可视化过程:
这里主要强调前序、后序的区别。
- 前序能解决的问题:遍历二叉树直接计算出来
- 后序能解决的问题:遍历二叉树直接计算出来,及遍历完子树之后才能计算出来。
递归函数,二叉树的每一个节点需要做什么(回溯模式、分解子问题模式),需要在什么时候(前\中\后序)做。
回溯模式
使用场景:问题可通过遍历一棵二叉树得到答案。
ans = []
void recall( 路径,[选择列表] )if 满足结束条件:ans.add( 路径 )returnfor 选择 in [选择列表]:做选择recall( 路径,[选择列表] )撤销选择
回溯框架,本质是遍历一颗决策树。
- 路径:已经做出的选择
- 选择列表:当前可以做的选择
- 结束条件:到了决策树底层,无法再做选择
核心在于 for 循环里面的递归,在递归之前做选择,在递归之后撤销选择。
- for 循环,如果可视化就是在遍历一颗 N 叉树
问题是,选择和撤销选择是在这颗树上做什么呢?
- 选择:是在这棵树上做前序遍历
- 撤销选择:是在这颗树上做后序遍历
选择是,在进入树的某一节点前执行。
撤销选择是,在离开树的某一节点后执行。
做选择:在进入节点前,从选择列表拿出一个选择,将它放入路径。
撤销选择:在离开节点后,从路径中拿出一个选择,将它恢复到选择列表中。
子问题分解模式
使用场景:可通过子问题/子树的答案推导出原问题的答案。
原问题,分解成当前节点 + 左右子树的子问题。
int dp(TreeNode root) { // 二叉树版本if (root == null) return 0;// 分解(子问题的规模为n/2,求出前半部分的最值,和后半部分的最值)int left = dp(root.left);int right = dp(root.right);// 合并(在把前半部分的最值和后半部分的最值做个比较,相当于求整个大数组的最值)return 最值(left, right);
}int dp(int arr[], 某状态) { // 多叉树版本for a in arr:res = 最值(res, dp(arr, 某状态));return res;
}
因为位置的原因,前序位置的代码只能从函数参数中获取父节点传递来的数据,而后序位置的代码不仅可以获取参数数据,还可以获取到子树通过函数返回值传递回来的数据。
一旦发现问题和子树有关,我们用后序位置 + 给函数设置返回值,可以简化代码。