《演算法筆記》11. 暴力遞歸思維、動態規劃思維

1 暴力遞歸、動態規劃

轉載註明出處,源碼地址: //github.com/Dairongpeng/algorithm-note ,歡迎star

1.1 暴力遞歸思維

暴力遞歸實質就是嘗試

概念解釋:

回溯-表示大問題被拆解為小問題,小問題返回給大問題資訊,就是回溯

分治:大問題被拆解成小的子問題,就是分治

1、把問題轉化為規模縮小了的同類問題的子問題

2、有明確的不需要繼續進行遞歸的條件(base case)

3、有當得到了子問題的結果之後的決策過程

4、不記錄每個子問題的解(如果記錄每個子問題的解,就是我們熟悉的動態規劃)

1.1.1 暴力遞歸下的嘗試

1.1.1.1 例一:漢諾塔問題

列印n層漢諾塔從最左邊移動到最右邊的全部過程

漢諾塔圓盤移動,如果杆子上沒有圓盤,可以移動到該桿,如果有圓盤則必須移動比該圓盤小的圓盤到該圓盤上

思路1:1. 先想辦法把1到N-1層圓盤移動到中間桿,2. 再把N層的圓盤移動到最右側的桿上 3. 把1到N-1個圓盤從中間桿移動到最右側。結束

思路2:忘掉左中右,理解為從from移動到to,from和to都有可能是左中右。所以定義from,to,other三個杆子。1. 把1到N-1移動到other上。2. 把第N層移動到to上。3. 把1到N層從other移動到to上。結束

思路3:遞歸改非遞歸實現

N層漢諾塔,從左移動到右最優步數是2^N – 1 步。遞歸公式 T(N) = T(N-1) + 1 + T(N-1)。化簡為等比數列,高中數學內容

嘗試是有優劣之分的,譬如思路1和思路二。在動態規劃章節,可以用動態規劃優化我們的嘗試到最優版本

package class11;

import java.util.Stack;

public class Code01_Hanoi {

        // 按照思路1的方法
	public static void hanoi1(int n) {
		leftToRight(n);
	}

	// 請把1~N層圓盤 從左 -> 右
	public static void leftToRight(int n) {
		if (n == 1) {
			System.out.println("Move 1 from left to right");
			return;
		}
		leftToMid(n - 1);
		System.out.println("Move " + n + " from left to right");
		midToRight(n - 1);
	}

	// 請把1~N層圓盤 從左 -> 中
	public static void leftToMid(int n) {
		if (n == 1) {
			System.out.println("Move 1 from left to mid");
			return;
		}
		leftToRight(n - 1);
		System.out.println("Move " + n + " from left to mid");
		rightToMid(n - 1);
	}

	public static void rightToMid(int n) {
		if (n == 1) {
			System.out.println("Move 1 from right to mid");
			return;
		}
		rightToLeft(n - 1);
		System.out.println("Move " + n + " from right to mid");
		leftToMid(n - 1);
	}

	public static void midToRight(int n) {
		if (n == 1) {
			System.out.println("Move 1 from mid to right");
			return;
		}
		midToLeft(n - 1);
		System.out.println("Move " + n + " from mid to right");
		leftToRight(n - 1);
	}

	public static void midToLeft(int n) {
		if (n == 1) {
			System.out.println("Move 1 from mid to left");
			return;
		}
		midToRight(n - 1);
		System.out.println("Move " + n + " from mid to left");
		rightToLeft(n - 1);
	}

	public static void rightToLeft(int n) {
		if (n == 1) {
			System.out.println("Move 1 from right to left");
			return;
		}
		rightToMid(n - 1);
		System.out.println("Move " + n + " from right to left");
		midToLeft(n - 1);
	}

        // 思路二:暴力遞歸 from to other
	public static void hanoi2(int n) {
		if (n > 0) {
			func(n, "left", "right", "mid");
		}
	}

	// 1~i 圓盤 目標是from -> to, other是另外一個
	public static void func(int N, String from, String to, String other) {
		if (N == 1) { // base
			System.out.println("Move 1 from " + from + " to " + to);
		} else {
			func(N - 1, from, other, to);
			System.out.println("Move " + N + " from " + from + " to " + to);
			func(N - 1, other, to, from);
		}
	}

	public static class Record {
		public boolean finish1;
		public int base;
		public String from;
		public String to;
		public String other;

		public Record(boolean f1, int b, String f, String t, String o) {
			finish1 = false;
			base = b;
			from = f;
			to = t;
			other = o;
		}
	}

        // 思路三:非遞歸實現
	public static void hanoi3(int N) {
		if (N < 1) {
			return;
		}
		Stack<Record> stack = new Stack<>();
		stack.add(new Record(false, N, "left", "right", "mid"));
		while (!stack.isEmpty()) {
			Record cur = stack.pop();
			if (cur.base == 1) {
				System.out.println("Move 1 from " + cur.from + " to " + cur.to);
				if (!stack.isEmpty()) {
					stack.peek().finish1 = true;
				}
			} else {
				if (!cur.finish1) {
					stack.push(cur);
					stack.push(new Record(false, cur.base - 1, cur.from, cur.other, cur.to));
				} else {
					System.out.println("Move " + cur.base + " from " + cur.from + " to " + cur.to);
					stack.push(new Record(false, cur.base - 1, cur.other, cur.to, cur.from));
				}
			}
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		int n = 3;
		hanoi1(n);
		System.out.println("============");
		hanoi2(n);
		System.out.println("============");
		hanoi3(n);
	}

}

1.1.1.2 例二:字元串子序列問題

1、列印一個字元串的全部子序列

子串:必須是連續的,用for循環就行

子序列:比子串自由,在原始序列的基礎上,以此拿字元但是可以不連續

  • 見process1方法程式碼

2、列印一個字元串的全部子序列,要求不要出現重複字面值的子序列

比如aaabcccc就會得到很多相同字面值的子序列,我們把重複字面值的子序列只要一個

  • 見process2方法程式碼
package class11;

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

public class Code02_PrintAllSubsquences {

	public static List<String> subs(String s) {
		char[] str = s.toCharArray();
		String path = "";
		List<String> ans = new ArrayList<>();
		process1(str, 0, ans, path);
		return ans;
	}

	// str固定,不變
	// index此時來到的位置, 要  or 不要
	// 如果index來到了str中的終止位置,把沿途路徑所形成的答案,放入ans中
	// 之前做出的選擇,就是沿途路徑path
	public static void process1(char[] str, int index, List<String> ans, String path) {
		if (index == str.length) {
			ans.add(path);
			return;
		}
		String no = path;
		process1(str, index + 1, ans, no);
		String yes = path + String.valueOf(str[index]);
		process1(str, index + 1, ans, yes);
	}

	public static List<String> subsNoRepeat(String s) {
		char[] str = s.toCharArray();
		String path = "";
		HashSet<String> set = new HashSet<>();
		process2(str, 0, set, path);
		List<String> ans = new ArrayList<>();
		for (String cur : set) {
			ans.add(cur);
		}
		return ans;
	}

	// str  index  用set去重
	public static void process2(char[] str, int index,
			HashSet<String> set, String path) {
		if (index == str.length) {
			set.add(path);
			return;
		}
		String no = path;
		process2(str, index + 1, set, no);
		String yes = path + String.valueOf(str[index]);
		process2(str, index + 1, set, yes);
	}

	public static void main(String[] args) {
		String test = "aacc";
		List<String> ans1 = subs(test);
		List<String> ans2 = subsNoRepeat(test);

		for (String str : ans1) {
			System.out.println(str);
		}
		System.out.println("=================");
		for (String str : ans2) {
			System.out.println(str);
		}
		System.out.println("=================");

	}

}

1.1.1.3 例四:字元串全排列問題

1、列印一個字元串的全部排列,process

2、列印一個字元串的全部排列,要求不要出現重複的排列.process2。方法1,可以用HashSet最後去重,該方式是把遞歸的所有結果進行篩選。方法2可以拋棄重複元素,例如a在0位置已經嘗試完畢,再有一個元素也是a要到0位置,那麼禁止,該方法是遞歸的時候事先判斷要不要進行下一步遞歸,更快一點。該方法又叫分支限界

package class11;

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

public class Code03_PrintAllPermutations {

	public static ArrayList<String> permutation(String str) {
		ArrayList<String> res = new ArrayList<>();
		if (str == null || str.length() == 0) {
			return res;
		}
		char[] chs = str.toCharArray();
		process(chs, 0, res);
		return res;
	}

	// str[0..i-1]已經做好決定的
	// str[i...]都有機會來到i位置
	// i到達終止位置,str當前的樣子,就是一種結果 -> ans
	public static void process(char[] str, int i, ArrayList<String> ans) {
	        // i來到終點,返回該種答案
		if (i == str.length) {
			ans.add(String.valueOf(str));
		}
		// 如果i沒有終止,i...  都可以來到i位置
		for (int j = i; j < str.length; j++) { // i後面所有的字元都有機會來到i位置
			swap(str, i, j);
			process(str, i + 1, ans);
			// 恢復交換之前的現場
			swap(str, i, j);
		}
	}
	

	public static ArrayList<String> permutationNoRepeat(String str) {
		ArrayList<String> res = new ArrayList<>();
		if (str == null || str.length() == 0) {
			return res;
		}
		char[] chs = str.toCharArray();
		process2(chs, 0, res);
		return res;
	}

	// str[0..i-1]已經做好決定的
	// str[i...]都有機會來到i位置
	// i終止位置,str當前的樣子,就是一種結果 -> ans
	public static void process2(char[] str, int i, ArrayList<String> res) {
		if (i == str.length) {
			res.add(String.valueOf(str));
			return;
		}
		boolean[] visit = new boolean[26]; // visit[0 1 .. 25] 代表a-z的字元有沒有在當前出現過
		// i右邊的字元都有機會
		for (int j = i; j < str.length; j++) {
			// str[j] = 'a'   -> 0   visit[0] -> 'a'
			
			// str[j] = 'z'   -> 25   visit[25] -> 'z'
			// 如果沒出現過就沒有機會
			if (!visit[str[j] - 'a']) {
				
				visit[str[j] - 'a'] = true;
				swap(str, i, j);
				process2(str, i + 1, res);
				swap(str, i, j);
				
			}
		}
	}

	public static void swap(char[] chs, int i, int j) {
		char tmp = chs[i];
		chs[i] = chs[j];
		chs[j] = tmp;
	}

	public static void main(String[] args) {
		String s = "aac";
		List<String> ans1 = permutation(s);
		for (String str : ans1) {
			System.out.println(str);
		}
		System.out.println("=======");
		List<String> ans2 = permutationNoRepeat(s);
		for (String str : ans2) {
			System.out.println(str);
		}

	}

}

1.1.1.4 例六:用遞歸逆序一個棧(考驗腦迴路)

給你一個棧,請你逆序這個棧,不能申請額外的數據結構,只能使用遞歸函數。如何實現?

思路,先不要想著逆序它,實現一個f函數,f函數的作用是把棧傳進去,想辦法拿到棧低元素並返回。

package class11;

import java.util.Stack;

public class Code04_ReverseStackUsingRecursive {

	public static void reverse(Stack<Integer> stack) {
		if (stack.isEmpty()) {
			return;
		}
		// i是棧底元素,f調整之後的棧成為去掉棧底元素後的棧
		int i = f(stack);
		// 遞歸調用
		reverse(stack);
		// 經過base case之後,棧為空,此時壓入的就是當前的棧底
		stack.push(i);
	}

	public static int f(Stack<Integer> stack) {
	        // 彈出棧頂,用result臨時變數記住這個棧頂元素
		int result = stack.pop();
		// 如果棧為空,向上返回彈出的result,此時result就是棧底元素
		if (stack.isEmpty()) {
			return result;
		} else {
		        // 此時棧不為空,讓子問題給我一個臨時變數,臨時變數就是子問題base case返回的result
			int last = f(stack);
			// 把我彈出的result再壓入棧,向上返回子問題給我的result
			stack.push(result);
			return last;
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		Stack<Integer> test = new Stack<Integer>();
		test.push(1);
		test.push(2);
		test.push(3);
		test.push(4);
		test.push(5);
		reverse(test);
		while (!test.isEmpty()) {
			System.out.println(test.pop());
		}

	}

}

1.2 動態規劃模型

1.2.1 從左往右嘗試模型

1.2.1.1 數字字元轉化問題

註:facebook面試題

1、規定1和A對應,2和B對應,3和C對應…。那麼一個數字字元比如”111″就可以轉化為:”AAA”,”KA”,”AK”。

給定一個只有數字字元組成的字元串str,返回有多少種轉化結果

思路:根據從左往右,我們劃分多大,來嘗試,比如111,我們嘗試一個1,為”A”,剩下兩個1去繼續嘗試。如果我們兩個1嘗試,就是”K”。三個1超過26字元,無法嘗試。繼續如此周而復始

package class11;

public class Code06_ConvertToLetterString {

	public static int number(String str) {
		if (str == null || str.length() == 0) {
			return 0;
		}
		// i初始為0,表示0位置往後有多少中轉化結果
		return process(str.toCharArray(), 0);
	}

	// str[0...i-1]已經轉化完了,固定了
	// i之前的位置,如何轉化已經做過決定了, 不用再關心
	// i... 有多少種轉化的結果
	public static int process(char[] str, int i) {
	        // i和字元串長度一樣大,右側沒有字元了。找到1中轉化是0~n-1位置的轉化
		if (i == str.length) { // base case
			return 1;
		}
		// i之前的決策,讓當前i位置單獨面對一個0字元,那麼之前決策錯誤,返回0
		// 例如10先轉化為A,2位置是0字元無法轉化,當前決策無效
		// 而10直接轉化為J,直接到終止位置,返回一種轉化J
		if (str[i] == '0') {
			return 0;
		}
		
		// i位置如果是1或者2,有可能和下一個位置共同轉化,因為字元數為0~26
		// 反之3~9超過26不需要決策
		
		// str[i] 如果是1,總是有兩個選擇,因為最大為19,不超過26
		if (str[i] == '1') {
			int res = process(str, i + 1);
			if (i + 1 < str.length) {
				res += process(str, i + 2);
			}
			return res;
		}
		// str[i] 如果是2,那麼有可能有兩種選擇,需要看是否朝貢國26
		if (str[i] == '2') {
			int res = process(str, i + 1);
			if (i + 1 < str.length && (str[i + 1] >= '0' && str[i + 1] <= '6')) {
				res += process(str, i + 2); // (i和i+1)作為單獨的部分,後續有多少種方法
			}
			return res;
		}
		// str[i] 在3~9的位置,下個位置必須決策一種選擇
		return process(str, i + 1);
	}
	
	public static int dpWays2(String s) {
		if (s == null || s.length() == 0) {
			return 0;
		}
		char[] str = s.toCharArray();
		int N = str.length;
		int[] dp = new int[N+1];
		dp[N] = 1;
		for(int i = N-1; i >= 0; i--) {
			if (str[i] == '0') {
				dp[i] = 0;
			}
			if (str[i] == '1') {
				dp[i] = dp[i + 1];
				if (i + 1 < str.length) {
					dp[i] += dp[i + 2];
				}
			}
			if (str[i] == '2') {
				dp[i] = dp[i + 1];
				if (i + 1 < str.length && (str[i + 1] >= '0' && str[i + 1] <= '6')) {
					dp[i] += dp[i + 2]; // (i和i+1)作為單獨的部分,後續有多少種方法
				}
			}
		}
		return dp[0];
	}
	

	public static int dpWays(String s) {
		if (s == null || s.length() == 0) {
			return 0;
		}
		char[] str = s.toCharArray();
		int N = str.length;
		int[] dp = new int[N + 1];
		dp[N] = 1;
		for (int i = N - 1; i >= 0; i--) {
			if (str[i] == '0') {
				dp[i] = 0;
			} else if (str[i] == '1') {
				dp[i] = dp[i + 1];
				if (i + 1 < N) {
					dp[i] += dp[i + 2];
				}
			} else if (str[i] == '2') {
				dp[i] = dp[i + 1]; 
				if (i + 1 < str.length && (str[i + 1] >= '0' && str[i + 1] <= '6')) {
					dp[i] += dp[i + 2];
				}
			} else {
				dp[i] = dp[i + 1];
			}
		}
		return dp[0];
	}

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(number("11111"));
		System.out.println(dpWays2("11111"));
	}

}

1.2.1.2 背包價值問題

2、給定兩個長度都為N的數組weights和values,weight[i]和values[i]分別代表i號物品的重量和價值。

給定一個正數bag,表示一個載重bag的袋子,你裝的物品不能超過這個重量。返回你能裝下最多的價值是多少?

package class11;

public class Code07_Knapsack {

	public static int getMaxValue(int[] w, int[] v, int bag) {
		return process(w, v, 0, 0, bag);
	}

        // 第一種嘗試
	// 不變 : w[] 重量數組  v[] 價值數組  bag 袋子的總載重
	// index... 最大價值
	// 0..index-1上做了貨物的選擇,使得你已經達到的重量是多少 alreadyW
	// 如果返回-1,認為沒有方案
	// 如果不返回-1,認為返回的值是真實價值
	public static int process(int[] w, int[] v, int index, int alreadyW, int bag) {
	        // base case
		if (alreadyW > bag) {
			return -1;
		}
		// 重量沒超
		if (index == w.length) {
			return 0;
		}
		// 當前不選擇index的貨物情況下,後續的價值
		// 無需傳遞當前index的重量,且p1就是總價值
		int p1 = process(w, v, index + 1, alreadyW, bag);
		// 當前選擇了index的貨物,把重量加上,繼續向下遞歸
		int p2next = process(w, v, index + 1, alreadyW + w[index], bag);
		// p2表示要了當前貨物之後總價值應該是後續價值加上當前價值
		int p2 = -1;
		if (p2next != -1) {
			p2 = v[index] + p2next;
		}
		return Math.max(p1, p2);

	}

	public static int maxValue(int[] w, int[] v, int bag) {
		return process(w, v, 0, bag);
	}

        // 第二種嘗試。更經典
	// 只剩下rest的空間了,
	// index...貨物自由選擇,但是剩餘空間不要小於0
	// 返回 index...貨物能夠獲得的最大價值
	public static int process(int[] w, int[] v, int index, int rest) {
	        // base case 1 無效方案
		if (rest < 0) { 
			return -1;
		}
		// rest >=0。index來到終止位置,當前返回0價值
		// base case 2
		if (index == w.length) { 
			return 0;
		}
		// 有貨也有空間。當前index不選擇,得到p1總價值
		int p1 = process(w, v, index + 1, rest);
		int p2 = -1;、
		// 選擇了index位置,剩餘空間減去當前重量
		int p2Next = process(w, v, index + 1, rest - w[index]);
		// 選擇index的總價值,是index...的價值加上個當前index的價值
		if(p2Next!=-1) {
			p2 = v[index] + p2Next;
		}
		return Math.max(p1, p2);
	}

	public static int dpWay(int[] w, int[] v, int bag) {
		int N = w.length;
		int[][] dp = new int[N + 1][bag + 1];
		for (int index = N - 1; index >= 0; index--) {
			for (int rest = 1; rest <= bag; rest++) {
				dp[index][rest] = dp[index + 1][rest];
				if (rest >= w[index]) {
					dp[index][rest] = Math.max(dp[index][rest], v[index] + dp[index + 1][rest - w[index]]);
				}
			}
		}
		return dp[0][bag];
	}

	public static void main(String[] args) {
		int[] weights = { 3, 2, 4, 7 };
		int[] values = { 5, 6, 3, 19 };
		int bag = 11;
		System.out.println(maxValue(weights, values, bag));
		System.out.println(dpWay(weights, values, bag));
	}

}

1.2.2 範圍上的嘗試模型

1.2.2.1 玩家抽取紙牌問題

給定一個整形數組arr,代表數值不同的紙牌排成一條線,玩家A和玩家B依次拿走每張紙牌。規定玩家A先拿,玩家B後拿,但是每個玩家每次只能拿走最左或最右的紙牌,玩家A和玩家B都絕頂聰明。請趕回最後獲勝者的分數

絕頂聰明學術上的解釋:雙方玩家都會使得對方玩家在當前單獨改變策略時,不會獲得更大的收益。

package class11;

public class Code08_CardsInLine {

        // 主函數
	public static int win1(int[] arr) {
		if (arr == null || arr.length == 0) {
			return 0;
		}
		// 先手在0~length-1和後手在0~length-1上,誰分數大就是獲勝者的分數
		return Math.max(
				f(arr, 0, arr.length - 1),
				s(arr, 0, arr.length - 1)
				);
	}

	// L....R 先手函數
	// F  S  L+1..R
	// L..R-1
	public static int f(int[] arr, int L, int R) {
	        // base case 當只剩一張牌,且是先手
		if (L == R) {
			return arr[L];
		}
		
		// 當前是先手,選擇最好的
		return Math.max(
				arr[L] + s(arr, L + 1, R),
				arr[R] + s(arr, L, R - 1)
				);
	}

        // 後手函數
	// arr[L..R]
	public static int s(int[] arr, int L, int R) {
	        // base case 當只剩一張牌,且為後手
		if (L == R) {
			return 0;
		}
		
		// 當前是後手,好的被絕頂聰明的先手選走了
		// 相當於是先手的決策剩下的當前牌,留下最差的min
		return Math.min(
				f(arr, L + 1, R), // 對手挑了 arr[i]
				f(arr, L, R - 1)  // 對手挑了 arr[j]
				);
	}

	public static int win2(int[] arr) {
		if (arr == null || arr.length == 0) {
			return 0;
		}
		int N = arr.length;
		int[][] f = new int[N][N];
		int[][] s = new int[N][N];
		for(int i = 0; i < N;i++) {
			f[i][i] = arr[i];
		}
		// s[i][i] = 0;
		for(int i = 1; i < N;i++) {
			int L =0;
			int R =i;
			while(L < N && R < N) {
				
				f[L][R] = Math.max(
						arr[L] + s[L + 1][ R],
						arr[R] + s[L][R - 1]
						); 
				s[L][R] = Math.min(
						f[L + 1][R], // arr[i]
						f[L][R - 1]  // arr[j]
						); 
				
				L++;
				R++;
				
			}
		}
		return Math.max(f[0][N-1], s[0][N-1]);
	}

	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = { 4,7,9,5,19,29,80,4 };
		// A 4 9
		// B 7 5
		System.out.println(win1(arr));
		System.out.println(win2(arr));

	}

}

1.2.2.2 N皇后問題

N皇后問題是指在N*N的棋盤上要擺N個皇后,要求任何兩個皇后不同行,不同列,也不在同一條斜線上。

給定一個整數n,返回n皇后的擺法有多少種。

n=1,返回1

n=2或3,2皇后和3皇后問題無論怎麼擺都不行,返回0

n=8,返回92

最優的N皇后的嘗試方法,時間複雜度為N^N,但是process2是用位運算加速了常數項的時間

package class11;

public class Code09_NQueens {

	public static int num1(int n) {
		if (n < 1) {
			return 0;
		}
		// record[0] ?  record[1]  ?  record[2]
		// record[i] -> i行的皇后,放在了第幾列
		int[] record = new int[n]; 
		return process1(0, record, n);
	}

	// 潛台詞:record[0..i-1]的皇后,任何兩個皇后一定都不共行、不共列,不共斜線
	// 目前來到了第i行,在i行準備放皇后
	// record[0..i-1]表示之前的行,放了的皇后位置
	// n代表整體一共有多少行  0~n-1行
	// 返回值是,擺完所有的皇后,合理的擺法有多少種
	// 嘗試過程
	public static int process1(int i, int[] record, int n) {
		if (i == n) { // 終止行
			return 1;
		}
		// 沒有到終止位置,還有皇后要擺
		int res = 0;
		// 當前行在i行,嘗試i行所有的列  -> j
		for (int j = 0; j < n; j++) { 
			// 當前i行的皇后,放在j列,會不會和之前(0..i-1)的皇后,不共行共列共斜線,
			// 如果是,認為有效,當前可以擺在j列的位置
			// 如果不是,認為無效
			if (isValid(record, i, j)) {
			        // 當前存在i行的有效值為j列位置
				record[i] = j;
				res += process1(i + 1, record, n);
			}
		}
		return res;
	}

	// record[0..i-1]你需要看,record[i...]不需要看
	// 返回i行皇后,放在了j列,是否有效
	// a行b列的皇后,和c行d列的皇后會不會衝突,coding的條件是不共行
	// 共列的話b==d,共斜線的話|a-c|==|b-d|
	public static boolean isValid(int[] record, int i, int j) {
	        // 之前的某個k行的皇后	
		for (int k = 0; k < i; k++) { 
			// k, record[k]   i, j
			if (j == record[k] || Math.abs(record[k] - j) == Math.abs(i - k)) {
				return false;
			}
		}
		return true;
	}

	// 請不要超過32皇后問題
	public static int num2(int n) {
		if (n < 1 || n > 32) {
			return 0;
		}
		// 如果你是13皇后問題,limit 最右13個1,其他都是0
		int limit = n == 32 ? -1 : (1 << n) - 1;
		return process2(limit, 0, 0, 0);
	}

	// limit 劃定了問題的規模 -> 固定
	
	// 用位運算加速常數項時間
	// colLim 列的限制,1的位置不能放皇后,0的位置可以
	// leftDiaLim 左斜線的限制,1的位置不能放皇后,0的位置可以
	// rightDiaLim 右斜線的限制,1的位置不能放皇后,0的位置可以
	public static int process2(
			int limit, 
			int colLim, 
			int leftDiaLim,
			int rightDiaLim) {
		if (colLim == limit) { // base case
			return 1;
		}
		// 所有可以放皇后的位置,都在pos上
		// colLim | leftDiaLim | rightDiaLim   -> 總限制
		// ~ (colLim | leftDiaLim | rightDiaLim) -> 左側的一坨0干擾,右側每個1,可嘗試
	
		// 把左側的去反後的一坨1,移除掉
		int pos = limit & ( ~(colLim | leftDiaLim | rightDiaLim) );
		int mostRightOne = 0;
		int res = 0;
		while (pos != 0) {
			// 提取出pos中,最右側的1來,剩下位置都是0
			mostRightOne = pos & (~pos + 1);
			pos = pos - mostRightOne;
			res += process2(limit, 
					colLim | mostRightOne,
					(leftDiaLim | mostRightOne) << 1,
					(rightDiaLim | mostRightOne) >>> 1);
		}
		return res;
	}

	public static void main(String[] args) {
		int n = 15;

		long start = System.currentTimeMillis();
		System.out.println(num2(n));
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("cost time: " + (end - start) + "ms");

		start = System.currentTimeMillis();
		System.out.println(num1(n));
		end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("cost time: " + (end - start) + "ms");

	}
}

如何嘗試一件事?

1、有經驗但是沒有方法論

2、怎麼判斷一個嘗試

3、難道嘗試這件事真的只能拼天賦么,該怎麼搞定面試?

4、動態規劃是啥?好高端的樣子,和嘗試有什麼關係?

請見下一章,暴力遞歸到動態規劃的轉移套路,解決面試中動態規劃的問題。