0488. 祖玛游戏 · ttttt

# 0488. 祖玛游戏 ## 题目地址（488. 祖玛游戏） <https://leetcode-cn.com/problems/zuma-game/> ## 题目描述 ``` <pre class="calibre18">``` 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 - 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。 ![](https://img.kancloud.cn/cd/2a/cd2a0e2ef76c44e4ccf060a9f9114fb2_1586x571.jpg) 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： ![](https://img.kancloud.cn/20/62/20620858c36257ece91bd57b38c2b137_1080x1164.jpg) 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](https://github.com/azl397985856/leetcode/blob/master/problems/46.permutations.md "46.permutations")。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): ``` <pre class="calibre18">``` i = 0 while i < len(board): j = i + 1 while j < len(board) and board[i] == board[j]: j += 1 # 其他逻辑 # 更新左指针 i = j ``` ``` ![](https://img.kancloud.cn/f3/ac/f3ac261cf95b9fa01ca192df4fe4b035_1526x826.jpg) 具体算法： 1. 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。 2. 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 Python3 Code: ``` <pre class="calibre18">``` class Solution: def findMinStep(self, board: str, hand: str) -> int: def backtrack(board): if not board: return 0 i = 0 ans = 6 while i < len(board): j = i + 1 while j < len(board) and board[i] == board[j]: j += 1 balls = 3 - (j - i) if counter[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 return ans counter = collections.Counter(hand) ans = backtrack(board) return -1 if ans > 5 else ans ``` ``` **复杂度分析** - 时间复杂度：O(2(min(C,5)))O(2^(min(C, 5)))O(2(min(C,5)))，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：O(min(C,5)∗Board)O(min(C, 5) \* Board)O(min(C,5)∗Board)，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。 ![](https://img.kancloud.cn/cf/0f/cf0fc0dd21e94b443dd8bca6cc15b34b_900x500.jpg)