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【阿里云在线编程】34.矩阵最小路径和

微言记 2022-05-14 阅读 46


【阿里云在线编程】34.矩阵最小路径和

题目名称

矩阵最小路径和

题目地址

https://developer.aliyun.com/coding/34

题目描述

概述:

给定一个矩阵,大小为m,从左上角开始每次只能向右走或者向下走,最后达到右下角的位置。路径中所有数字累加起来就是路径和,返回所有路径的最小路径和。

示例1

比如输入矩阵为

4 1 5 3
3 2 7 7
6 5 2 8
8 9 4 5

最小路径为

23

解题源码

方法一

动态规划思想:先求简单值在逐步递推求复杂值,后面的值通过前面的结果来求得。

保证每一步的最小值进行存储即可

思路:

新建一个矩阵dp(大小也是M*M),该矩阵是从上往下,从左往右记录每一步的结果的,当前的结果可以根据该矩阵上面和左边最小的值来获得

源码

public class Top34 {

public int solution(int[][] m) {
if(m==null){
return 0;
}
if(m.length==0){
return 0;
}
int[][] dp = new int[m.length][m[0].length];

dp[0][0] = m[0][0];
//先计算第一行
for (int i = 1; i < m.length; i++) {
dp[i][0] = dp[i-1][0]+m[i][0];
}
//计算第一列
for (int i = 1; i < m[0].length; i++) {
dp[0][i] = dp[0][i-1]+m[0][i];
}

//从上->下,左->右 计算当前位置的最小值
for (int i = 1; i < m.length; i++) {

for (int j = 1; j < m[0].length; j++) {
dp[i][j] = Math.min(dp[i][j-1],dp[i-1][j]) + m[i][j];
}

}

return dp[m.length-1][m[0].length-1];
}
}

时间复杂度O(M * M),空间复杂度O(M * M)

消耗

执行用时:7ms

执行内存:9kb

方法二

暴力求解

源码

public class Top34_2 {

public int solution(int[][] m) {
if(m==null){
return 0;
}
if(m.length==0){
return 0;
}
return minPath(m,0,0);
}


/**
* 暴力递归方式求解最短路径问题
* @param array 二维数组
* @param i 当前走到的行
* @param j 当前走到的列
* @return
*/
private static int minPath(int[][] array, int i, int j){
//当i的值为array.length - 1并且j的值为array[0].length - 1时表示走到了右下角
if(i == array.length - 1 && j == array[0].length - 1){
//走到了右下角则直接返回右下角的数值
return array[i][j];
}

//当i的值为array.length - 1并且j的值不为array[0].length - 1时,只能往右走
if(i == array.length - 1 && j != array[0].length - 1){
return array[i][j] + minPath(array, i ,j + 1);
}else if(i != array.length - 1 && j == array[0].length - 1){
//当i的值不为array.length - 1并且j的值为array[0].length - 1时,只能往下走
return array[i][j] + minPath(array, i + 1, j);
}

//否则既可以向下走也可以向右走,此时选取路径最短的那个
return array[i][j] + Math.min(minPath(array, i, j + 1), minPath(array, i + 1, j));
}
}

时间复杂度O(2^M)

消耗

执行用时:7ms

执行内存:6kb

总结

1.暴力递归求解问题的特点

  • 把问题转化为规模缩小了的同类问题的子问题
  • 有明确的不需要继续进行递归的条件
  • 有当得到了子问题的结果之后的决策过程
  • 不记录每一个子问题的解

2.动态规划求解问题的特点

  • 1.从暴力递归中来
  • 2.把每一个子问题的解记录下来,避免重复计算
  • 3.把暴力递归的过程,抽象成了状态表达
  • 4.并且存在化简状态表达,使其更加简洁的

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