【语法】
一、隐蔽陷阱
3 层嵌套的成对标记,合法写法到底有几种?逐个试出来的写法多半会漏,于是有人把全部左括号与右括号的排列都生成出来再过滤,2 的 6 次方共 64 种里只有 5 种合法,白做 59 次无用功,层数到 4 就膨胀到 4096 种。
二、底层原理
回溯一边拼一边剪:剩余可用的左括号还有就先放左;已放的左括号多于已放的右括号才放右。两个计数器随时保证"右不超前于左",不合法的分支根本不会被走到,3 层直接产出 5 个结果。
三、正确代码
错误写法:
-- 全排列后过滤,n=3 时枚举 64 次只剩 5 个
正确写法:
local out = {}
local function build(path, left, right, n)
if #path == 2 * n then
table.insert(out, table.concat(path))
return
end
if left < n then
table.insert(path, "(")
build(path, left + 1, right, n)
table.remove(path)
end
if right < left then
table.insert(path, ")")
build(path, left, right + 1, n)
table.remove(path)
end
end
build({}, 0, 0, 3)
-- out 共 5 项:((())), (()()), (())(), ()(()), ()()()
四、引擎验证
服务端启动时调用一次,日志打印 out 计数 5,与卡特兰数 C3=5 一致;改成 4 后输出 14,同样吻合。
五、FAQ
问:为什么不写成循环?
答:嵌套层数不定时,回溯天然贴合"放着再撤销"的节奏,循环要自己维护一个模拟栈。
问:括号顺序会漏吗?
答:左先右后的固定顺序保证按字典序输出,不重不漏。
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