算法训练 | 动态规划Part2 | 62.不同路径、63.不同路径 II

目录

62.不同路径

动态规划法

63. 不同路径 II

动态规划法


62.不同路径

动态规划法
  • 解题思路

    • 机器人从(0 , 0) 位置出发,到(m - 1, n - 1)终点。

    • 注意思考是先确定数组含义,确实递推公式,初始化数组,确定遍历顺序。但写代码是先确定数组含义,初始化数组,确定遍历顺序,确定递推公式。

  • 解题步骤

    • 确定dp数组(dp table)以及下标的含义:dp[i][j] :表示从(0 ,0)出发,到(i, j) 有dp[i][j]条不同的路径。

    • 确定递推公式:想要求dp[i][j],只能有两个方向来推导出来,即dp[i - 1][j] 和 dp[i][j - 1]。此时在回顾一下 dp[i - 1][j] 表示啥,是从(0, 0)的位置到(i - 1, j)有几条路径,dp[i][j - 1]同理。dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1],因为dp[i][j]只有这两个方向过来。

    • dp数组的初始化:如何初始化呢,首先dp[i][0]一定都是1,因为从(0, 0)的位置到(i, 0)的路径只有一条,那么dp[0][j]也同理。

    • 确定遍历顺序:这里要看一下递推公式dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1],dp[i][j]都是从其上方和左方推导而来,那么从左到右一层一层遍历就可以了。这样就可以保证推导dp[i][j]的时候,dp[i - 1][j] 和 dp[i][j - 1]一定是有数值的。

    • 举例推导dp数组:

  • 代码注意

    • return dp[m - 1][n - 1]; mn实际数组从0开始,需要减1

  • 代码一:动态规划

// 时间复杂度:O(m × n)
// 空间复杂度:O(m × n)
class Solution {
public:
    int uniquePaths(int m, int n) {
        vector<vector<int>> dp(m, vector<int>(n, 0));
        for (int i = 0; i < m; i++) dp[i][0] = 1;
        for (int j = 0; j < n; j++) dp[0][j] = 1;
        for (int i = 1; i < m; i++) {
            for (int j = 1; j < n; j++) {
                dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1];
            }
        }
        return dp[m - 1][n - 1];
    }
};

63. 不同路径 II

动态规划法
  • 解题思路

    • 62.不同路径 (opens new window)中已经详细分析了没有障碍的情况,有障碍的话,其实就是标记对应的dp table(dp数组)保持初始值(0)就可以了

    • 确定dp数组(dp table)以及下标的含义:p[i][j] :表示从(0 ,0)出发,到(i, j) 有dp[i][j]条不同的路径。

    • 确定递推公式:递推公式和62.不同路径一样,dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1]。但这里需要注意一点,因为有了障碍,(i, j)如果就是障碍的话应该就保持初始状态(初始状态为0)。

    • dp数组如何初始化:从(0, 0)的位置到(i, 0)的路径只有一条,所以dp[i][0]一定为1,dp[0][j]也同理。但如果(i, 0) 这条边有了障碍之后,障碍之后(包括障碍)都是走不到的位置了,所以障碍之后的dp[i][0]应该还是初始值0。下标(0, j)的初始化情况同理。注意代码里for循环的终止条件,一旦遇到obstacleGrid[i][0] == 1的情况就停止dp[i][0]的赋值1的操作,dp[0][j]同理。注意起始位置或终止位置有障碍,则结果直接为0。

    • 确定遍历顺序:从递归公式dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1] 中可以看出,一定是从左到右一层一层遍历,这样保证推导dp[i][j]的时候,dp[i - 1][j] 和 dp[i][j - 1]一定是有数值。

    • 举例推导dp数组:

  • 代码一:动态规划

// 时间复杂度:O(n × m),n、m 分别为obstacleGrid 长度和宽度
// 空间复杂度:O(n × m)
class Solution {
public:
    int uniquePathsWithObstacles(vector<vector<int>>& obstacleGrid) {
        int m = obstacleGrid.size();
        int n = obstacleGrid[0].size();
        if (obstacleGrid[m - 1][n - 1] == 1 || obstacleGrid[0][0] == 1) //如果在起点或终点出现了障碍,直接返回0
            return 0;
        vector<vector<int>> dp(m, vector<int>(n, 0));
        for (int i = 0; i < m && obstacleGrid[i][0] == 0; i++) dp[i][0] = 1;
        for (int j = 0; j < n && obstacleGrid[0][j] == 0; j++) dp[0][j] = 1;
        for (int i = 1; i < m; i++) {
            for (int j = 1; j < n; j++) {
                if (obstacleGrid[i][j] == 1) continue;
                dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1];
            }
        }
        return dp[m - 1][n - 1];
    }

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