package com.leetcode.array;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * 題目： 
 * 組合總和 -- leetcode 39
 * 
 * 題目描述：
 * 
給定一個無重復元素的數組 candidates 和一個目標數 target ，
找出 candidates 中所有可以使數字和為 target 的組合。
candidates 中的數字可以無限制重復被選取。

說明：
所有數字（包括 target）都是正整數。
解集不能包含重復的組合。 

示例 1:
輸入: candidates = [2,3,6,7], target = 7,
所求解集為:
[
  [7],
  [2,2,3]
]

示例 2:
輸入: candidates = [2,3,5], target = 8,
所求解集為:
[
  [2,2,2,2],
  [2,3,3],
  [3,5]
]

來源：力扣（LeetCode）
鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/combination-sum
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 */
public class CombinationSum {
	/**
	 * 思路： 
	 * 1、回溯算法
	 * 2、遞歸找和為target的組合，出口為和超過了target
	 */
    public List<List<Integer>> combinationSum(int[] bb, int target) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if (bb == null) {
            return res;
        }
        
        addCombinations(bb, 0, target, new ArrayList<Integer>(), res);
        
        return res;
    }
    
    private void addCombinations(int[] bb, int start, int target, List<Integer> cache, List<List<Integer>> res) {
        if (target < 0) {
            return;
        }
        if (target == 0) {
            res.add(new ArrayList<>(cache));
            return;
        }
        for (int i=start; i<bb.length; i++) {
            cache.add(bb[i]);
            addCombinations(bb,i,target-bb[i],cache,res);
            cache.remove(cache.size()-1);
        }
    }
	
    
    /**
     * 思路： 
     * 優(yōu)化后的回溯
     */
    public List<List<Integer>> combinationSumII(int[] bb, int target) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if (bb == null) {
            return res;
        }
        
        // 排序數組后 可以在遞歸的時候減少遞歸次數，配合 if (bb[i] > target) break;
        Arrays.sort(bb);
        
        addCombinationsII(bb, 0, target, new ArrayList<Integer>(), res);
        
        return res;
    }
    
    private void addCombinationsII(int[] bb, int start, int target, List<Integer> cache, List<List<Integer>> res) {
        if (target < 0) {
            return;
        }
        if (target == 0) {
            res.add(new ArrayList<>(cache));
            return;
        }
        for (int i=start; i<bb.length; i++) {
        	// 配合排序后的數組 提升性能
            if (bb[i] > target) {
                break;
            }
            cache.add(bb[i]);
            addCombinationsII(bb,i,target-bb[i],cache,res);
            cache.remove(cache.size()-1);
        }
    }
}