No.22 Generate Parentheses

No.22 Generate Parentheses

Given n pairs of parentheses, write a function to generate all combinations of well-formed parentheses.

For example, given n = 3, a solution set is:

"((()))", "(()())", "(())()", "()(())", "()()()"

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　回溯法：　一步一步构造字符串。当左括号出现次数小于n时，还可放置新的左括号；当右括号出现次数小于左括号出现次数时，就可以放置新的右括号。

　　回溯方法的步骤如下：
     　　1) 定义一个解空间，它包含问题的解。
  　　   2) 用适于搜索的方式组织该空间。
   　　  3) 用深度优先法搜索该空间，利用限界函数避免移动到不可能产生解的子空间。
　　　回溯算法的一个有趣的特性是在搜索执行的同时产生解空间。在搜索期间的任何时刻，仅保留从开始节点到当前节点的路径。

　　　因此，回溯算法的空间需求为O（从开始节点起最长路径的长度）。这个特性非常重要，因为解空间的大小通常是最长路径长度的指数或阶乘。

　　　所以如果要存储全部解空间的话，再多的空间也不够用。

 

 【对于递归的思想、中间过程数据的存储还是不够熟悉，没事的，加油！】　

   另外，n对括号可形成的有效括号组合为卡特兰数，h(n) = C(2n,n)/(n+1)

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
using namespace std;

void generator(vector<string> &result, string s, int left, int right);

vector<string> generateParentheses(int n)
{
    vector<string> result;
    string s;
    generator(result, s, n, n);
    return result;
}

void generator(vector<string> &result, string s, int left, int right)
{
    if(left == 0 && right == 0)//s已包括所有左右括号
        result.push_back(s);
    if(left > 0)
        generator(result, s+'(', left-1, right);
    if(right > 0 && right > left)
        generator(result, s+')', left, right-1);
}

int main()
{
    int n = 6;
    vector<string> result = generateParentheses(n);
    int i=1;
    for(auto c : result)
    {
        cout << i << " : " << c << endl;
        i++;
    }

    return 0