62. 不同路径

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题目介绍

力扣62题:leetcode-cn.com/problems/un…

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方法:动态规划

我们用 f(i, j)表示从左上角走到 (i, j) 的路径数量,其中 ij 的范围分别是 [0, m) 和 [0, n)。

由于我们每一步只能从向下或者向右移动一步,因此要想走到 (i, j),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。因此我们可以写出动态规划转移方程:

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需要注意的是,如果 i=0,那么 f(i-1,j) 并不是一个满足要求的状态,我们需要忽略这一项;同理,如果 j=0,那么 f(i,j-1) 并不是一个满足要求的状态,我们需要忽略这一项。

初始条件为 f(0,0)=1,即从左上角走到左上角有一种方法。

最终的答案即为 f(m-1,n-1)

代码如下:

class Solution {
    public int uniquePaths(int m, int n) {
        int[][] f = new int[m][n];
        /**
         * 从(0,0)到最左边一列的位置,都只有一条路径,因为规定只能向下跟向右走
         * 所以只能向下这一条路
         */ 
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            f[i][0] = 1;
        }
        
        /**
         * 从(0,0)到最上面的位置,都只有一条路径,因为规定只能向下跟向右走
         * 所以只能向右这一条路
         */ 
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            f[0][j] = 1;
        }
        
        for (int i = 1; i < m; i++) {
            for (int j = 1; j < n; j++) {
                /**
                 * 从(0,0)到最上面的位置,因为规定只能向下跟向右走
                 * 所以只能最终只能从当前位置的左边走过来,或者是上边走过来
                 */
                f[i][j] = f[i - 1][j] + f[i][j - 1];
            }
        }
        return f[m - 1][n - 1];
    }
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(mn)

  • 空间复杂度:O(mn),即为存储所有状态需要的空间。注意到 f(i, j) 仅与第 i 行和第 i-1 行的状态有关,因此我们可以使用滚动数组代替代码中的二维数组,使空间复杂度降低为 O(n)。此外,由于我们交换行列的值并不会对答案产生影响,因此我们总可以通过交换 mn 使得 m≤n,这样空间复杂度降低至 O(min(m,n))