演算法問題 - JavaScript 中的回溯模式


考慮以下回溯問題:在一個二維網格上,有 4 種類型的方塊 -

  • 1 代表起始方塊。只有一個起始方塊。

  • 2 代表結束方塊。只有一個結束方塊。

  • 0 代表我們可以走過的空方塊。

  • -1 代表我們無法走過的障礙物。

我們需要編寫一個函式,返回從起始方塊到結束方塊的 4 個方向行走次數,並且每個非障礙物方塊恰好走過一次。

示例

const arr = [
   [1,0,0,0],
   [0,0,0,0],
   [0,0,2,-1]
];
const uniquePaths = (arr, count = 0) => {
   const dy = [1,−1,0,0], dx = [0,0,1,−1];
   const m = arr.length, n = arr[0].length;
   const totalZeroes = arr.map(row => row.filter(num => num ===
   0).length).reduce((totalZeroes,nextRowZeroes) => totalZeroes +
   nextRowZeroes, 0);
   const depthFirstSearch = (i, j, covered) => {
      if (arr[i][j] === 2){
         if (covered === totalZeroes + 1) count++;
         return;
      };
      for (let k = 0; k < 4; k++)
      if (i+dy[k] >= 0 && i+dy[k] < m && j+dx[k] >= 0 && j+dx[k] < n
      && arr[i+dy[k]][j+dx[k]] !== −1 ){
         arr[i][j] = −1;
         depthFirstSearch(i+dy[k],j+dx[k],covered+1);
         arr[i][j] = 0;
      }
      return;
   };
   for (let row = 0; row < m; row++)
   for (let col = 0; col < n; col++)
   if (arr[row][col] === 1){
      arr[row][col] = −1;
      depthFirstSearch(row,col,0);
      break;
   }
   return count;
};
console.log(uniquePaths(arr));

解釋

  • 我們設定變數以在遍歷網格時方便四個方向的迭代,統計矩陣中零的個數,以便在達到遞迴的基本條件時檢查覆蓋範圍

  • 然後我們設定 DFS(深度優先搜尋)回溯函式,在活動路徑上用 -1 標記網格,並在到達結束單元格時檢查路徑長度

  • 最後,我們從起始單元格啟動 DFS 以計算所有完整路徑並返回計數

輸出

控制檯輸出將為 -

2

更新於: 2020-11-21

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