Leetcode刷题详解——不同路径

1. 题目链接:62. 不同路径

2. 题目描述:

一个机器人位于一个 m x n 网格的左上角 (起始点在下图中标记为 “Start” )。

机器人每次只能向下或者向右移动一步。机器人试图达到网格的右下角(在下图中标记为 “Finish” )。

问总共有多少条不同的路径?

示例 1:

img

输入:m = 3, n = 7
输出:28

示例 2:

输入:m = 3, n = 2
输出:3
解释:
从左上角开始,总共有 3 条路径可以到达右下角。
1. 向右 -> 向下 -> 向下
2. 向下 -> 向下 -> 向右
3. 向下 -> 向右 -> 向下

示例 3:

输入:m = 7, n = 3
输出:28

示例 4:

输入:m = 3, n = 3
输出:6

提示:

  • 1 <= m, n <= 100
  • 题目数据保证答案小于等于 2 * 109

解法1(暴力搜索):

由于复杂度太高会超时

算法思路:

  1. 递归含义:给dfs一个使命,给他一个下标,返回从[0,0]位置走到[i,j]位置一共有多少种方法

  2. 函数体:只要知道到达上面位置的方法数以及到达左边位置的方法数,然后累加起来即可

  3. 递归出口:当下标越界的时候返回0;当前位于起点的时候,返回1

请添加图片描述

C++算法代码:

class Solution {
public:int uniquePaths(int m, int n) {return dfs(m,n);}int dfs(int i,int j){if(i==0||j==0) return 0;if(i==1&&j==1) return 1;return dfs(i-1,j)+dfs(i,j-1);}
};

解法2(记忆化搜索):

算法思路:

  1. 加上一个备忘录
  2. 每次进入递归的时候,去备忘录看看
  3. 每次返回的时候,将结果加入到备忘录里面

请添加图片描述

C++算法代码:

class Solution {
public:int uniquePaths(int m, int n) {vector<vector<int>> memo(m+1, vector<int>(n+1)); // 创建一个二维数组memo,用于存储已经计算过的路径数return dfs(m, n, memo); // 调用深度优先搜索函数dfs,传入参数m、n和memo}int dfs(int i, int j, vector<vector<int>>& memo) {if (memo[i][j] != 0) { // 如果memo[i][j]不为0,说明已经计算过这个位置的路径数,直接返回memo[i][j]return memo[i][j];} if (i == 0 || j == 0) return 0; // 如果i或j为0,说明已经到达边界,无法继续前进,返回0if (i == 1 && j == 1) { // 如果i和j都为1,说明已经到达终点,返回1memo[i][j] = 1;return 1;}memo[i][j] = dfs(i - 1, j, memo) + dfs(i, j - 1, memo); // 递归计算从当前位置向上和向左移动的路径数之和,并将结果存储在memo[i][j]中return memo[i][j]; // 返回memo[i][j]作为结果}
};

解法3(动态规划):

算法思路:

  1. 函数含义->状态表示
  2. 函数体->状态转移方程
  3. 递归出口->初始化

请添加图片描述

C++算法代码:

class Solution {
public:int uniquePaths(int m, int n) {// 创建一个二维数组dp,大小为(m+1) x (n+1),用于存储每个位置的路径数vector<vector<int>> dp(m + 1, vector<int>(n + 1));// 初始化起点的路径数为1dp[1][1] = 1;// 遍历二维数组,计算每个位置的路径数for (int i = 1; i <= m; i++) {for (int j = 1; j <= n; j++) {// 如果当前位置是起点,跳过if (i == 1 && j == 1) continue;// 当前位置的路径数等于上方位置的路径数加上左方位置的路径数dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1];}}// 返回终点的路径数return dp[m][n];}
};

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