剑指 Offer 47. 礼物的最大价值

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剑指 Offer 47. 礼物的最大价值

题目描述

在一个 m*n 的棋盘的每一格都放有一个礼物,每个礼物都有一定的价值(价值大于 0)。你可以从棋盘的左上角开始拿格子里的礼物,并每次向右或者向下移动一格、直到到达棋盘的右下角。给定一个棋盘及其上面的礼物的价值,请计算你最多能拿到多少价值的礼物?

示例:

输入: 
[
  [1,3,1],
  [1,5,1],
  [4,2,1]
]
输出: 12
解释: 路径 13521 可以拿到最多价值的礼物

提示

  • 0 < grid.length <= 200
  • 0 < grid[0].length <= 200

解题历程

DFS 深度优先搜索所有到达终点的路径

class Solution {
    //礼物最大值
    int res = Integer.MIN_VALUE;
    //DFS路径
    List<Integer> route = new ArrayList<>();
    public int maxValue(int[][] grid) {
        DFS(grid, 0, 0);
        return res;

    }
    /**
     * 深度优先搜索
     */
    private void DFS(int[][] grid, int i, int j) {
        if (i >= grid.length || j >= grid[0].length) {
            return;
        }
        //添加礼物
        route.add(grid[i][j]);
        //到达终点
        if (i == grid.length - 1 && j == grid[0].length - 1) {
            //计算本路径值
            int routeVal = 0;
            for (Integer e : route) {
                routeVal += e;
            }
            //礼物最大值选取最大值
            res = Math.max(routeVal, res);
        }

        DFS(grid, i, j + 1);
        DFS(grid, i + 1, j);
        //去除本层节点
        route.remove(route.size() - 1);
    }
}

结果

image-20210404140302987

时间复杂度超了!!!

分析一下

除去边缘节点,每个节点基本都存在两个方向的后继节点。若节点数为N,则为O(2^N),马老师说,停停 !!你这里还包含时间复杂度O(N^1/2)的加法运算!!!

OK ,那么先省略掉这里的加法运算:

class Solution {
	//礼物最大值
    int res = Integer.MIN_VALUE;
    public int maxValue(int[][] grid) {
        DFS(grid, 0, 0, 0);
        return res;
    }
    //val 前路径中和数
    private void DFS(int[][] grid, int i, int j, int val) {
        if (i >= grid.length || j >= grid[0].length) {
            return;
        }
        //添加礼物
        val += grid[i][j];
        //
        if (i == grid.length - 1 && j == grid[0].length - 1) {
            res = Math.max(val, res);
        }
        DFS(grid, i, j + 1, val);
        DFS(grid, i + 1, j, val);
    }
}

结果:

image-20210404141355804

分析一下

可以肯定的是本题时间复杂度必定不允许O(2^N)

翻翻评论区,看看别人的思路吧!!(小可耻!!)

image-20210404141909894

对啊,动态规划啊,这个问题就和70. 爬楼梯问题是一摸一样!!( 爬楼梯问题严格意义上其实不属于动态规划)

状态转移方程如下:

DP(i,j)=Math.max(DP(i-1,j),DP(i,j-1))+NUM(i,j);

递归实现:

class Solution {
    public int maxValue(int[][] grid) {
        return dp(grid, grid.length - 1, grid[0].length - 1);
    }

    private int dp(int[][] grid, int i, int j) {
        if (i < 0 || j < 0) {
            return 0;
        }
        return Math.max(grid[i][j] + dp(grid, i - 1, j), grid[i][j] + dp(grid, i, j - 1));
    }
}

不敢说代码实现和爬楼梯问题十分相识,简直一摸一样吧!

然鹅结果

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问题就在于没有消灭重复子问题,就拿爬楼梯问题中的f(4)=f(3)+f(2),而f(3)=f(2)+f(1),.... 那么其中的f(2)就计算了多次导致的。

迭代法实现:

class Solution {
    public int maxValue(int[][] grid) {
        int[][] dpTable = new int[grid.length][grid[0].length];
        for (int i = 0; i < grid.length; i++) {
            for (int j = 0; j < grid[0].length; j++) {
                 int val=0;
                 if(i-1>=0){
                     val = Math.max(val, dpTable[i - 1][j]);
                 }
                 if(j-1>=0){
                     val = Math.max(val, dpTable[i][j - 1]);
                 }
                 dpTable[i][j]=grid[i][j]+val;
            }
        }
        return dpTable[grid.length - 1][grid[0].length - 1];
    }
}

结果