大家好,我是开车的阿Q,自动驾驶的时代已经到来,没时间解释了,快和阿Q一起上车。作为自动驾驶系统工程师,必须要有最好的C++基础,让我们来一起刷题吧。

题目考察的知识点

本题考察组合问题的解决方法,需要生成所有可能的并且稳定的围栏组合。我们需要考虑使用递归的方式来生成符合条件的括号组合。

题目解答方法的文字分析

为了生成所有可能的并且稳定的围栏组合,我们可以使用递归回溯法来解决。具体步骤如下:

  1. 定义一个辅助函数 backtrack,该函数用于在生成括号的过程中进行递归回溯。
  2. 在 backtrack 函数中,我们需要考虑以下两种情况:添加左括号:如果当前左括号的数量小于 n,那么可以添加一个左括号,并递归生成下一个括号组合。添加右括号:如果当前右括号的数量小于左括号的数量,那么可以添加一个右括号,并递归生成下一个括号组合。
  3. 当左右括号的数量都达到了 n 时,说明已经生成了一个完整的括号组合,将其加入结果集中。
  4. 在递归过程中,需要注意不满足稳定括号的条件,例如右括号数量大于左括号数量,要进行剪枝,避免生成无效的括号组合。

本题解析所用的编程语言

C++

完整且正确的编程代码

#include <vector>
#include <string>

using namespace std;

class Solution {
public:
    /**
     * 生成所有可能的并且稳定的围栏组合。
     * 
     * @param n int整型,牛的数量
     * @return string字符串vector,所有可能的围栏组合列表
     */
    vector<string> generateParenthesis(int n) {
        vector<string> result; // 存放所有可能的围栏组合
        string current_combination; // 当前正在生成的围栏组合

        // 调用回溯函数开始生成围栏组合
        backtrack(n, 0, 0, current_combination, result);
        return result;
    }

private:
    /**
     * 回溯函数,在生成围栏组合的过程中进行递归回溯。
     *
     * @param n int整型,牛的数量
     * @param left_count int整型,当前左括号的数量
     * @param right_count int整型,当前右括号的数量
     * @param current_combination string,当前正在生成的围栏组合
     * @param result string字符串vector,存放所有可能的围栏组合列表
     */
    void backtrack(int n, int left_count, int right_count, string& current_combination, vector<string>& result) {
        // 当左右括号的数量都达到了 n 时,说明已经生成了一个完整的括号组合,将其加入结果集中
        if (left_count == n && right_count == n) {
            result.push_back(current_combination);
            return;
        }

        // 添加左括号:如果当前左括号的数量小于 n,那么可以添加一个左括号,并递归生成下一个括号组合
        if (left_count < n) {
            current_combination += '(';
            backtrack(n, left_count + 1, right_count, current_combination, result);
            current_combination.pop_back(); // 回溯完成后,移除刚刚添加的左括号
        }

        // 添加右括号:如果当前右括号的数量小于左括号的数量,那么可以添加一个右括号,并递归生成下一个括号组合
        if (right_count < left_count) {
            current_combination += ')';
            backtrack(n, left_count, right_count + 1, current_combination, result);
            current_combination.pop_back(); // 回溯完成后,移除刚刚添加的右括号
        }
    }
};

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