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面试官:祖玛游戏玩过么?我来拷拷你

admin 55 49
题目地址(488.祖玛游戏)题目描述
回忆一下祖玛游戏。现在桌上有一串球,颜色有红色(R),黄色(Y),蓝色(B),绿色(G),还有白色(W)。现在你手里也有几个球。每一次,你可以从手里的球选一个,然后把这个球插入到一串球中的某个位置上(包括最左端,最右端)。接着,如果有出现三个或者三个以上颜色相同的球相连的话,就把它们移除掉。重复这一步骤直到桌上所有的球都被移除。找到插入并可以移除掉桌上所有球所需的最少的球数。如果不能移除桌上所有的球,输出-1。示例:输入:"WRRBBW","RB"输出:-1解释:WRRBBW-WRR[R]BBW-WBBW-WBB[B]W-WW(翻译者标注:手上球已经用完,桌上还剩两个球无法消除,返回-1)输入:"WWRRBBWW","WRBRW"输出:2解释:WWRRBBWW-WWRR[R]BBWW-WWBBWW-WWBB[B]WW-WWWW-empty输入:"G","GGGGG"输出:2解释:G-G[G]-GG[G]-empty输入:"RBYYBBRRB","YRBGB"输出:3解释:RBYYBBRRB-RBYY[Y]BBRRB-RBBBRRB-RRRB-B-B[B]-BB[B]-empty标注:你可以假设桌上一开始的球中,不会有三个及三个以上颜色相同且连着的球。桌上的球不会超过20个,输入的数据中代表这些球的字符串的名字是"board"。你手中的球不会超过5个,输入的数据中代表这些球的字符串的名字是"hand"。输入的两个字符串均为非空字符串,且只包含字符'R','Y','B','G','W'。
前置知识

回溯

哈希表

双指针

公司

百度

思路

面试题困难难度的题目常见的题型有:

DP

设计题

游戏

本题就是游戏类题目。如果你是一个前端,说不定还会考察你如何实现一个zuma游戏。这种游戏类的题目,可以简单可以困难,比如力扣经典的石子游戏,宝石游戏等。这类题目没有固定的解法。我做这种题目的思路就是先暴力模拟,再尝试优化算法瓶颈。

注意下数据范围球的数目=5,因此暴力法就变得可行。基本思路是暴力枚举手上的球可以消除的地方,我们可以使用回溯法来完成暴力枚举的过程,在回溯过程记录最小值即可。由于回溯树的深度不会超过5,因此这种解法应该可以AC。

上面提到的可以消除的地方,指的是「连续相同颜色+手上相同颜色的球大于等于3」,这也是题目说明的消除条件。

因此我们只需要两个指针记录连续相同颜色球的位置,如果可以消除,消除即可。

如图,我们记录了连续红球的位置,如果手上有红球,则可以尝试将其清除,这一次决策就是回溯树(决策树)的一个分支。之后我们会撤回到这个决策分支,尝试其他可行的决策分支。

以board=RRBBRR,hand为RRBB为例,其决策树为:

其中虚线表示无需手动干预,系统自动消除。叶子节点末尾的黄色表示全部消除需要的手球个数。路径上的文字后面的数字表示此次消除需要的手球个数

可以看出,如果选择先消除中间的蓝色,则只需要一步即可完成。

关于计算连续球位置的核心代码(Python3):

i=0whileilen(board):j=i+1whilejlen(board)andboard[i]==board[j]:j+=1更新左指针i=j

具体算法:

用哈希表存储手上的球的种类和个数,这么做是为了后面「快速判断连续的球是否可以被消除」。由于题目限制手上求不会超过5,因此哈希表的最大容量就是5,可以认为这是一个常数的空间。

回溯。2.1确认可以消除的位置,算法参考上面的代码。2.2判断手上是否有足够相同颜色的球可以消除。2.3回溯的过程记录全局最小值。

代码

代码支持:Python3

Python3Code:

classSolution:deffindMinStep(self,board:str,hand:str)-int:defbacktrack(board):ifnotboard:return0i=0ans=6whileilen(board):j=i+1whilejlen(board)andboard[i]==board[j]:j+=1balls=3-(j-i)ifcounter[board[i]]=balls:balls=max(0,balls)counter[board[i]]-=ballsans=min(ans,balls+backtrack(board[:i]+board[j:]))counter[board[i]]+=ballsi=jreturnanscounter=(hand)ans=backtrack(board)return-1ifans5elseans

「复杂度分析」

时间复杂度:,其中C为连续相同颜色球的次数,比如WWRRRR,C就是2,WRBDD,C就是4。min(C,5)是因为题目限定了手上球的个数不大于5。

空间复杂度:,其中C为连续相同颜色球的次数,Board为Board的长度。

关键点解析

回溯模板

双指针写法

Reference

[1]

46.permutations: