【魅力算法】`62. 不同路径` 动态规划、滚动数组思想实现

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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

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/unique-paths
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解题思路

思路1:动态规划:

  • 定义状态:定义f(i,j)表述从start点到(i,j)的路径数量,其中i和j的范围分别为[0,m)、[0,n);
  • 状态方程:由于我们每一步只能从向下或者向右移动一步,因此:想走到(i,j)有两种可能
    • 从(i-1,j)向下走一步到达(i,j);
    • 从(i,j-1)向右走一步到达(i,j);
    • 转移方程为:f(i,j)=f(i-1,j)+f(i,j-1);
  • 边界条件:f(0,0)=1,f(0,j)=1;f(i,0)=1;即:只有一行或者一列时,到达任意点的路径均为1条路径;
  • 输出:最终输出为f(m-1,n-1);

时间复杂度:O(MN) 空间复杂度:O(MN)

代码

/**
 * @param {number} m
 * @param {number} n
 * @return {number}
 */
var uniquePaths = function(m, n) {
  let dp= new Array(m).fill(0).map(()=>{ return new Array(n).fill(0)});
  //dp[i][0]=1  
  // dp[0][j]=1;
  for(let i=0;i<m;i++){
      dp[i][0]=1;
  }
  for(let j=0;j<n;j++){
      dp[0][j]=1;
  }
  for(let i=1;i<m;i++){
      for(let j=1;j<n;j++){
          dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i][j-1];
      }
  }
  // return dp[m-1][n-1];
  return dp[m-1][n-1];
};

思路2:动态规划-降维

  • 遍历列,扫描行,直到第n - 1列的第m - 1行,即点[m - 1, n - 1]
    • 遍历列,dp[i]表示:到行i路径数。扫描行:本列dp[i] = 左列dp[i]→ + 上行dp[i - 1]↓
    • 以m=3,n=3举例:
        1 1 1
        1 2 3
        1 3 6

时间复杂度:O(MN) 空间复杂度:O(M)

代码

/**
 * @param {number} m
 * @param {number} n
 * @return {number}
 */
var uniquePaths = function(m, n) {
  let dp= new Array(m).fill(1);
  // 遍历列 第j列的第i行;
  for(let j=1;j<n;j++){
      // 扫描行
      for(let i=1;i<m;i++){
          dp[i]+=dp[i-1];
      }
  }
  return dp[m-1]
};