回溯法生成括号代码中stack.pop()执行逻辑的疑问
先修正你代码里的笔误:res.append("".join(stack))(你多打了一个引号)。
核心逻辑:回溯就是「试错后擦屁股」
回溯的本质是尝试所有可能的选择,每尝试完一条路径,就把这条路径最后一步的选择撤销,回到上一步去试别的选择。这里的stack.pop()就是干「撤销选择」的活,而且它的执行时机是在递归调用完全结束之后——也就是这条分支下所有的子路径都走完了,才会执行pop,恢复到调用前的状态。
一步步拆解你说的「连续弹出三个')'」场景
假设n=3,当栈里是['(', '(', '(', ')', ')', ')']时,触发终止条件openN == closedN == 3,把这个合法括号串加入结果,然后return回到上一层调用:
- 这个return回到的是最后一次加')'的那个backtrack调用:也就是
backtrack(3,2)里的closedN < openN分支——当时它加了一个')',然后调用backtrack(3,3)。现在backtrack(3,3)执行完了,就会执行这个分支里的stack.pop(),把最后一个')'弹掉,栈变成['(', '(', '(', ')', ')']。 - 接着
backtrack(3,2)执行完,回到它的上一层:也就是backtrack(3,1)里的closedN < openN分支——当时它加了一个')'调用backtrack(3,2),现在backtrack(3,2)执行完了,执行stack.pop(),弹掉倒数第二个')',栈变成['(', '(', '(', ')']。 - 然后
backtrack(3,1)执行完,回到它的上一层:backtrack(3,0)里的closedN < openN分支——当时加了一个')'调用backtrack(3,1),现在执行stack.pop(),弹掉第一个')',栈变成['(', '(', '(']。
这就出现了你看到的「连续弹出三个')'」——因为这三个')'是在三条嵌套的递归调用里分别加入的,每一层递归结束后,都会依次执行自己的pop操作,不需要重新添加,因为它们本来就是之前一步步加进去的,现在只是原路撤回。
状态切换的本质
你说的「从上方黄色高亮状态切换到下方黄色高亮状态」,本质就是递归回溯的逐层返回:每一层递归调用完成后,会回到调用它的那一层,执行该层还没跑完的代码(也就是pop操作),把栈恢复到调用前的状态,这样就能继续尝试其他可能的选择(比如如果还有其他分支的话)。
举个简单例子:当你在backtrack(1,0)里先加了'(', 调用backtrack(2,0),等backtrack(2,0)的所有子递归都跑完(包括加更多'(', 加')',直到所有路径试完),才会执行stack.pop()把刚才加的'('删掉,回到backtrack(1,0)的状态,然后执行下一个分支:加')',调用backtrack(1,1)。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者PineNuts0

