今天在刷leetcode的時(shí)候,遇到這樣一道題目。

大概就是說(shuō)機(jī)器人從左上角走到右下角的終點(diǎn),每次只能向右或者向下走一步,求所有可能的唯一路徑共有多少條。最容易想到的應(yīng)該就是用DFS或者BFS將所有可能的解進(jìn)行枚舉。
typedef pair<int, int> Pos;
void dfs(Pos p, Pos end, int *count) {
if (p.first <= end.first && p.second <= end.second) {
if (p == end) {
(*count)++;
} else {
p.first++; //向右走
dfs(p, end, count);
p.first--; //棧返回后恢復(fù)原來(lái)的坐標(biāo)
p.second++; //向下走
dfs(p, end, count);
}
}
}
int unique_path(int m, int n) {
Pos begin(0, 0);
Pos end(m - 1, n - 1);
int count = 0;
dfs(begin, end, &count);
return count;
}
很遺憾,即使只是在23x12這樣的地圖上,也需要遍歷將近兩億次。那有沒有存在更優(yōu)的解呢?答案是肯定的。
我們來(lái)仔細(xì)分析下,當(dāng)機(jī)器人走到終點(diǎn)時(shí),它的前一步要么是在1這個(gè)位置,要么就是2這個(gè)位置。

因此,我們得出一個(gè)重要的結(jié)論:
機(jī)器人走到終點(diǎn)的所有路徑 = 機(jī)器人走到1位置的所有路徑 +機(jī)器人走到2位置的所有路徑。
同理如果要求走到1位置的所有路徑,只要求它上面和左面的所有路徑之和。

再來(lái)看當(dāng)被劃紅線的小方塊作為終點(diǎn)時(shí),都只有一條唯一的路徑。
很明顯我們可以用動(dòng)態(tài)規(guī)劃來(lái)解決這個(gè)問題。經(jīng)過(guò)上面的分析后,可以列出狀態(tài)轉(zhuǎn)義方程:
dp[0][j] = 1
dp[i][0] = 1
dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1]
代碼如下:
class Solution {
public:
int uniquePaths(int m, int n) {
int dp[m][n];
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];
}
};
相比起上面的DFS算法,使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃時(shí)間復(fù)雜度只需要O(m*n)。在求解最優(yōu)化問題時(shí),無(wú)非最常用的就是貪心和動(dòng)態(tài)規(guī)劃兩種。在使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃中,先對(duì)問題仔細(xì)分析,列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程以及邊界條件,接下來(lái)代碼就是水到渠成的事情了。