3
无重复字符的最长子串
中等高频
146
LRU缓存机制
中等高频
206
反转链表
简单高频
215
数组中的第K个最大元素
中等高频
25
K个一组翻转链表
困难高频
15
三数之和
中等高频
53
最大子数组和
中等高频
912
排序数组
中等高频
21
合并两个有序链表
简单高频
5
最长回文子串
中等高频
200
岛屿数量
中等高频
33
搜索旋转排序数组
中等高频
46
全排列
中等高频
88
合并两个有序数组
简单高频
20
有效的括号
简单高频
121
买卖股票的最佳时机
简单高频
236
二叉树的最近公共祖先
中等高频
92
反转链表 II
中等高频
103
二叉树的锯齿形层序遍历
中等高频
141
环形链表
简单高频
300
最长上升子序列
中等高频
54
螺旋矩阵
中等高频
143
重排链表
中等高频
23
合并K个排序链表
困难高频
415
字符串相加
简单高频
56
合并区间
中等高频
160
相交链表
简单高频
42
接雨水
困难高频
1143
最长公共子序列
中等高频
124
二叉树中的最大路径和
困难高频
93
复原IP地址
中等高频
82
删除排序链表中的重复元素 II
中等中频
19
删除链表的倒数第N个节点
中等中频
142
环形链表 II
中等中频
4
寻找两个正序数组的中位数
困难中频
199
二叉树的右视图
中等中频
102
二叉树的层序遍历
中等中频
165
比较版本号
中等中频
704
二分查找
简单中频
232
用栈实现队列
简单中频
22
括号生成
中等中频
94
二叉树的中序遍历
简单中频
239
滑动窗口最大值
困难中频
69
x 的平方根
简单中频
148
排序链表
中等中频
32
最长有效括号
困难中频
31
下一个排列
中等中频
8
字符串转换整数 (atoi)
中等中频
70
爬楼梯
简单中频
322
零钱兑换
中等中频
43
字符串相乘
中等中频
76
最小覆盖子串
困难中频
41
缺失的第一个正数
困难中频
105
从前序与中序遍历序列构造二叉树
中等中频
78
子集
中等中频
151
翻转字符串里的单词
中等中频
155
最小栈
简单中频
34
在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置
中等中频
394
字符串解码
中等中频
101
对称二叉树
简单中频
39
组合总和
中等中频
470
用 Rand7() 实现 Rand10()
中等低频
64
最小路径和
中等低频
104
二叉树的最大深度
简单低频
110
平衡二叉树
简单低频
144
二叉树的前序遍历
简单低频
48
旋转图像
中等低频
234
回文链表
简单低频
695
岛屿的最大面积
中等低频
122
买卖股票的最佳时机 II
简单低频
240
搜索二维矩阵 II
中等低频
221
最大正方形
中等低频
98
验证二叉搜索树
中等低频
543
二叉树的直径
简单低频
14
最长公共前缀
简单低频
179
最大数
中等低频
113
路径总和 II
中等低频
662
二叉树最大宽度
中等低频
62
不同路径
中等低频
198
打家劫舍
中等低频
152
乘积最大子数组
中等低频
560
和为K的子数组
中等低频
112
路径总和
简单低频
226
翻转二叉树
简单低频
209
长度最小的子数组
中等低频
227
基本计算器 II
中等低频
169
多数元素
简单低频
24
两两交换链表中的节点
中等低频
139
单词拆分
中等低频
283
移动零
简单低频
718
最长重复子数组
中等低频
1
两数之和
简单低频
2
两数相加
中等低频
#39
中等
中频
回溯

组合总和

这是一道围绕数组展开的高频练习。建议先掌握「回溯」这套写法,再结合下方步骤讲解理解状态维护、边界处理和复杂度取舍。

数组

题目分析

这道题表面上是在处理「组合总和」,但先要想清楚题目到底让你返回什么,以及过程中哪些约束必须一直满足。从题型上看,它主要在考 数组 这些能力。这类题更像在一棵决策树里向下展开,关键是递归时带什么状态、什么时候回退。只有先把题目要求翻译成人话,后面的推荐代码才是在实现思路,而不是直接给答案。

接下来怎么看推荐代码: 带着这个理解再看推荐代码时,重点观察这条主线:回溯枚举当前选哪个数字,允许重复使用同一个候选值,因此递归下一层时索引可以不变。

推荐代码

推荐解法:回溯
时间复杂度: O(组合数)
空间复杂度: O(target)
核心思路: 回溯枚举当前选哪个数字,允许重复使用同一个候选值,因此递归下一层时索引可以不变。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

class Solution {
    /**
     * 找出所有可以使数字和为目标值的组合
     * 
     * @param candidates 候选数字数组
     * @param target 目标值
     * @return 所有可能的组合
     */
    public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<List<Integer>>();
        List<Integer> combine = new ArrayList<Integer>();
        dfs(candidates, target, ans, combine, 0);
        return ans;
    }

    /**
     * 深度优先搜索函数
     * 
     * @param candidates 候选数字数组
     * @param target 当前目标值
     * @param ans 结果集合
     * @param combine 当前组合
     * @param idx 当前索引
     */
    public void dfs(int[] candidates, int target, List<List<Integer>> ans, List<Integer> combine, int idx) {
        // 当索引超出范围时,返回
        if (idx == candidates.length) {
            return;
        }
        
        // 当目标值为0时,找到有效组合
        if (target == 0) {
            ans.add(new ArrayList<Integer>(combine)); // 深拷贝当前组合
            return;
        }
        
        // 跳过当前数,递归下一个索引
        dfs(candidates, target, ans, combine, idx + 1);
        
        // 选择当前数(如果不大于目标值)
        if (target - candidates[idx] >= 0) {
            combine.add(candidates[idx]);
            // 递归搜索,索引不变(可以重复使用当前数)
            dfs(candidates, target - candidates[idx], ans, combine, idx);
            // 回溯,移除最后添加的数
            combine.remove(combine.size() - 1);
        }
    }
}

结构化讲解

面试时怎么讲

开场思路

这题我会用回溯,核心是用 start 下标避免重复、用 remain 做剪枝。

核心过程

  1. 路径里存当前已选数字。
  2. 每层从 start 开始枚举可选数字。
  3. 选中某个数字后,因为允许重复,所以递归仍从当前索引开始。
  4. 当剩余值为 0 时收集答案,剩余值小于 0 时剪枝。

复杂度总结

时间复杂度取决于解空间大小,空间复杂度主要是递归深度。

面试补一句:这题常见追问是:为什么下一层还是从 i 而不是 i+1。

核心思路

组合总和的关键是“组合”和“可重复使用”。组合意味着顺序不重要,所以用起始下标避免重复;可重复意味着选中当前数后,下一层仍可继续选它。

步骤讲解

1

用剩余目标值驱动搜索

递归中维护还差多少才能凑到 target。

为什么这样做:剩余值为 0 时当前路径就是一组合法答案。
对应代码提示:dfs(start, remain, path);
2

选择当前数后允许继续选它

加入 candidates[i] 后,下一层仍从 i 开始递归。

为什么这样做:题目允许同一个数被重复使用。
对应代码提示:dfs(i, remain - candidates[i], path);
3

剩余值小于 0 时立即剪枝

一旦剩余目标变成负数,当前路径不可能再成功。

为什么这样做:后续继续加正数只会更偏离目标。
对应代码提示:if (remain < 0) return;

易错点

下一层从 i+1 开始

这样会错误禁止同一数字重复使用。

正确理解:允许重复时,递归下一层仍从当前索引 i 开始。

没有用 start 控制顺序

同一组合会以不同排列顺序重复出现。

正确理解:每层只枚举当前及其后面的候选值。

remain 为负还继续搜

纯浪费分支,不会产生合法答案。

正确理解:剩余值小于 0 立即返回。

复杂度与适用判断

时间复杂度:O(组合数)
空间复杂度:O(target)
比其他方案更好在哪里:比暴力枚举所有加法表达式更直接,也更容易做剪枝。
适用判断:组合题如果元素可重复使用,通常就是“start 不变”的回溯模板。

额外提醒

  • 组合去重靠 start,下层能否重用靠递归传参是否保留 i。
动画演示仅在桌面端提供,移动端请优先阅读推荐代码与结构化讲解。