https://leetcode-cn.com/problems/zuma-game/
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
- 百度
面试题困难难度的题目常见的题型有:
- DP
- 设计题
- 图
- 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
❝
如果你对回溯不熟悉,可以参考下我之前写的几篇题解:比如 46.permutations[1]。
❞
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=0
whilei<len(board):
j=i 1
whilej<len(board)andboard[i]==board[j]:j =1
#其他逻辑
#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。
代码支持:Python3
Python3 Code:
classSolution:
deffindMinStep(self,board:str,hand:str)->int:
defbacktrack(board):
ifnotboard:return0
i=0
ans=6
whilei<len(board):
j=i 1
whilej<len(board)andboard[i]==board[j]:j =1
balls=3-(j-i)
ifcounter[board[i]]>=balls:
balls=max(0,balls)
counter[board[i]]-=balls
ans=min(ans,balls backtrack(board[:i] board[j:]))
counter[board[i]] =balls
i=j
returnans
counter=collections.Counter(hand)
ans=backtrack(board)
return-1ifans>5elseans
「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。
- 回溯模板
- 双指针写法
大家对此有何看法,欢迎给我留言,我有时间都会一一查看回答。更多算法套路可以访问我的 LeetCode 题解仓库:https://github.com/azl397985856/leetcode 。 目前已经 36K star 啦。 大家也可以关注我的公众号《力扣加加》带你啃下算法这块硬骨头。

[1]
46.permutations: https://github.com/azl397985856/leetcode/blob/master/problems/46.permutations.md
,

















