62. 不同路径
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:
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
解题分析及思路:
由于机器人只能向下或者向右移动,所以对于机器人所在位置(i,j)
,那么他的上一步有两种可能:
- 如果向下走一步,那么会从
(i−1,j)
走过来; - 如果向右走一步,那么会从
(i,j−1)
走过来。
所以对应的状态转移方程为:f(i,j)=f(i−1,j)+f(i,j−1)
所以我们可以定义一个长宽为m*n的二维数组,表示机器人能够走到(i,j)
的不同的路径条数。
最后,最终的答案即为 f(m−1,n−1)
。
那么对应动态规划解法:
-
定义状态: 在这个问题中,状态可以定义为到达每个位置时的不同路径数量。我们使用二维数组
dp
表示状态,其中dp[i][j]
表示到达网格位置(i, j)
时的不同路径数量。 -
找到状态转移方程: 机器人每次只能向下或者向右移动一步,因此到达当前位置
(i, j)
的不同路径数量等于到达上方位置(i-1, j)
和到达左方位置(i, j-1)
的路径数量之和。状态转移方程可以表示为:
dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j-1]
-
初始化: 在初始化阶段,我们遍历第一行和第一列,将每个位置的路径数量初始化为1,因为机器人只能向下或向右移动,所以沿着第一行和第一列的路径数量都只有一种。
-
递推求解: 通过嵌套循环遍历整个二维数组,根据状态转移方程计算每个位置的不同路径数量。
-
计算最终结果: 最终结果即为到达右下角位置
(m-1, n-1)
时的不同路径数量。
func uniquePaths(m int, n int) int {
var dp = make([][]int, m)
// init dp
for i := 0; i < m; i++ {
dp[i] = make([]int, n)
}
for i := 0; i < m; i++ {
dp[i][0] = 1
}
for i := 0; i < n; i++ {
dp[0][i] = 1
}
for i := 1; i < m; i++ {
for j := 1; j < n; j++ {
dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j-1]
}
}
return dp[m-1][n-1]
}
复杂度:
- 时间复杂度:O(M*N),其中 M 为 m 的值,N 为 n 的值。
- 空间复杂度:O(M*N),其中 M 为 m 的值,N 为 n 的值。
执行结果:
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- 内存消耗:2 MB,击败了61.56% 的Go用户