leetcode刷题(123)——63. 不同路径 II

2022-11-14 16:39:11 浏览数 (1)

leetcode刷题(122)——62. 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”)。

现在考虑网格中有障碍物。那么从左上角到右下角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。

示例 1:

代码语言:javascript复制
输入:obstacleGrid = [[0,0,0],[0,1,0],[0,0,0]]
输出:2
解释:3x3 网格的正中间有一个障碍物。
从左上角到右下角一共有 2 条不同的路径:
1. 向右 -> 向右 -> 向下 -> 向下
2. 向下 -> 向下 -> 向右 -> 向右

示例 2:

代码语言:javascript复制
输入:obstacleGrid = [[0,1],[0,0]]
输出:1

提示:

m == obstacleGrid.length n == obstacleGrid[i].length 1 <= m, n <= 100 obstacleGrid[i][j] 为 0 或 1

动态规划-1

对于动态规划,我们可以反过来想。 如何到达下图中橙色的(2,2)这个点。

只能由两个方向而来,上方、或者是左方;对于(3,2)障碍物这个点来说,能到达这里的路径就是0。 所以对于(i,j)这个点来说,其动态规划转移方程就是:

代码语言:javascript复制
if 当前点不是障碍物:
    dp[i][j] = dp[i - 1][j]   dp[i][j - 1]
else:
    dp[i][j] = 0

我们还需要处理下边界情况,也就是第一列、第一行时

如上图,只要第一列中的某个格子是障碍物,那么这个格子跟后面的都无法到达。 同理,第一行中如果有格子是障碍物,那么这个格子跟后面的都无法到达了。 时间复杂度:O(M * N) 空间复杂度:O(M * N)

代码实现:

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class Solution {
    public int uniquePathsWithObstacles(int[][] obstacleGrid) {
        int n = obstacleGrid.length;
        int m = obstacleGrid[0].length;
        int[][] dp = new int[n][m];
        //(0,0)这个格子可能有障碍物
        dp[0][0] = (obstacleGrid[0][0] == 1) ? 0 : 1;
        //处理第一列
        for(int i = 1; i < n;   i) {
            if(obstacleGrid[i][0] == 1 || dp[i - 1][0] == 0) {
                dp[i][0] = 0;
            } else {
                dp[i][0] = 1;
            }
        }
        //处理第一行
        for(int j = 1; j < m;   j) {
            if(obstacleGrid[0][j] == 1 || dp[0][j - 1] == 0) {
                dp[0][j] = 0;
            } else {
                dp[0][j] = 1;
            }
        }
        for(int i = 1; i < n;   i) {
            for(int j = 1; j < m;   j) {
                 //如果当前格子是障碍物
                if(obstacleGrid[i][j] == 1) {
                    dp[i][j] = 0;
                //路径总数来自于上方(dp[i-1][j])和左方(dp[i][j-1])    
                } else {
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j]   dp[i][j - 1];
                }
            }
        }
        return dp[n - 1][m - 1];
    }
}

动态规划 空间优化

对于动态规划的两种解法,都是只需要上一层的解,而不需要上上一层的。

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dp[i][j] = dp[i - 1][j]   dp[i][j - 1]

也就是求第i行时,只需要i-1行已求解过的值,不需要i-2行的了。 所以这里可以用滚动数组进行优化,将二维数组改为一维数组。 一维数组的大小为列的长度。

第三次迭代时,求第三个格子6时,由于左边的值已经是已知的,第二次迭代时同位置的值也是已知的。所以当前值的计算方式就是:

代码语言:javascript复制
计算当前值 = 以求出的左边值   上一次迭代同位置的值
dp[j] = dp[j - 1]   dp[j]

时间复杂度:O(M * N) 空间复杂度:O(M)

代码实现:

代码语言:javascript复制
class Solution {
    public int uniquePathsWithObstacles(int[][] obstacleGrid) {
        int n = obstacleGrid.length;
        int m = obstacleGrid[0].length;
        int[] dp = new int[m];
        //起点可能有障碍物
        dp[0] = (obstacleGrid[0][0] == 1) ? 0 : 1;
        for(int i = 0; i < n;   i) {
            for(int j = 0; j < m;   j) {
                //有障碍物的格子直接赋0
                if(obstacleGrid[i][j] == 1) {
                    dp[j] = 0;
                }
                //否则dp[j]的值由左方和上一次迭代的dp[j]累加而来
                else if(obstacleGrid[i][j] == 0 && j - 1 >= 0) {
                    dp[j] = dp[j]   dp[j - 1];
                }
            }
        }
        return dp[m - 1];
    }
}

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