不同路径|
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?
解法(动态规划)
1. 状态表示:
对于这种「路径类」的问题,我们的状态表⽰⼀般有两种形式:i. 从 [i, j] 位置出发,巴拉巴拉;ii. 从起始位置出发,到达 [i, j] 位置,巴拉巴拉。这⾥选择第⼆种定义状态表⽰的⽅式:dp[i][j] 表⽰:⾛到 [i, j] 位置处,⼀共有多少种⽅式。
2. 状态转移⽅程:
简单分析⼀下。如果 dp[i][j] 表⽰到达 [i, j] 位置的⽅法数,那么到达 [i, j] 位置之 前的⼀⼩步,
有两种情况:
i. 从 [i, j] 位置的上⽅( [i - 1, j] 的位置)向下⾛⼀步,转移到 [i, j] 位置;
ii. 从 [i, j] 位置的左⽅( [i, j - 1] 的位置)向右⾛⼀步,转移到 [i, j] 位置。
由于我们要求的是有多少种⽅法,因此状态转移⽅程就呼之欲出了: dp[i][j] = dp[i - 1]
[j] + dp[i][j - 1] 。
3. 初始化:
可以在最前⾯加上⼀个「辅助结点」,帮助我们初始化。使⽤这种技巧要注意两个点:
i. 辅助结点⾥⾯的值要「保证后续填表是正确的」;
ii. 「下标的映射关系」。
在本题中,「添加⼀⾏」,并且「添加⼀列」后,只需将 dp[0][1] 的位置初始化为 1 即可。
4. 填表顺序:
根据「状态转移⽅程」的推导来看,填表的顺序就是「从上往下」填每⼀⾏,在填写每⼀⾏的时候
「从左往右」。
5. 返回值:
根据「状态表⽰」,我们要返回 dp[m][n] 的值。
class Solution {public int uniquePaths(int m, int n) {int[][] dp = new int[m + 1][n + 1];dp[0][1] = 1;for(int i = 1; i <= m; i++) // 从上往下每⼀⾏for(int j = 1; j <= n; j++) // 从左往右填写每⼀⾏dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1];return dp[m][n];}
}
不同路径||
解法(动态规划)
⼀个机器⼈位于⼀个 m x n ⽹格的左上⻆ (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⻆(在下图中标记为
“Finish”)。
现在考虑⽹格中有障碍物。那么从左上⻆到右下⻆将会有多少条不同的路径?
⽹格中的障碍物和空位置分别⽤ 1 和 0 来表⽰。
和上题差不多,只需要注意 障碍物即可。
到达 [i, j] 位置之前的⼀⼩步,有两种情况:i. 从 [i, j] 位置的上⽅( [i - 1, j] 的位置)向下⾛⼀步,转移到 [i, j] 位置;ii. 从 [i, j] 位置的左⽅( [i, j - 1] 的位置)向右⾛⼀步,转移到 [i, j] 位置。但是, [i - 1, j] 与 [i, j - 1] 位置都是可能有障碍的,此时从上⾯或者左边是不可能到达 [i, j] 位置的,也就是说,此时的⽅法数应该是 0。由此我们可以得出⼀个结论,只要这个位置上「有障碍物」,那么我们就不需要计算这个位置上的值,直接让它等于 0 即可。
int uniquePathsWithObstacles(vector<vector<int>>& ob) {// 1. 创建 dp 表// 2. 初始化// 3. 填表// 4. 返回值int m = ob.size(), n = ob[0].size();vector<vector<int>> dp(m + 1, vector<int>(n + 1));dp[0][1] = 1;for(int i = 1; i <= m; i++)for(int j = 1; j <= n; j++)if(ob[i - 1][j - 1] == 0)dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1];return dp[m][n];}