不同路径(动态规划)

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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

解题思路

  • F(i,j)表示走到i行,j列的路径数
  • 可以得出状态转移方程F(i,j) = F(i-1,j)+F(i,j-1)
  • 考虑边界条件,i=0或者j=0时,不满足状态转移方程,都是1

java代码

class Solution {
    public int uniquePaths(int m, int n) {
        int[][] dp = new int[m][n];
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (i == 0 || j == 0) {
                    dp[i][j] = 1;
                    continue;
                }
                dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1];
            }
        }
        return dp[m - 1][n - 1];
    }
}

根据上面代码,可以看出i行的结果,依赖i-1和同一行的前一个值,可以利用滚动数组的思想,将二维数组转为一维数组。具体代码如下:

class Solution {
    public int uniquePaths(int m, int n) {
        int[] dp = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            dp[i] = 1;
        }
        for (int i = 1; i < m; i++) {
            for (int j = 1; j < n; j++) {
                dp[j] += dp[j - 1];
            }
        }
        return dp[n - 1];
    }
}

复杂度

  • 时间复杂度:O(mn)
  • 空间复杂度:O(n)