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?
说明:m和n的值均不超过100
示例一
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 -> 向右 -> 向下
2. 向右 -> 向下 -> 向右
3. 向下 -> 向右 -> 向右
示例二:
输入: m = 7, n = 3
输出: 28
思路过程:
动态规划的思想,从1x1、2x1、3x1、nx1、2x1、3x1、 4x1、 5x1 、nx1、 2x2 、3x2 、3x3等找规律
一段时间后,找出规律:
m=1, n= x
或者 m=x n=1
的时候只有一种路径
m = m, n = n
的时候,路径数的和是: m = m-1, n = n
加 m = m, n = n-1
时候的和
因此可以得出:
初始状态:dp[n][0] = 1 dp[1][0] = 1 dp[m-1][n-1] = 1
状态转移方程: dp[m][n] = dp[m-1][n] + dp[m][n-1]
边界条件:
m <= 0, n <= 0 的时候,结果为0
编码实现一:
利用递归实现:
var uniquePaths = function(m, n) {
if (m === 1 || n === 1) {
return 1
}
return uniquePaths(m-1, n) + uniquePaths(m, n-1)
};
特点:第一种实现的方式,简单易懂
缺点:存在重复计算,比如 m= 3, n =3
的情况,要计算m=3, n= 2
+ m=2,n= 3
的情况和,而这两种情况的和都需要计算m=2,n=2
的和,假如m
和n
的数值比较大,重复的计算也就更多,在LeetCode上面测试也不出意外的超时了
编码实现二:
循环实现,最接近目标的位置开始迭代,同时使用dp数组保存每一次计算下来的值,避免重复计算
时间复杂度:O(mxn)
空间复杂度:O(mxn)
/**
* @param {number} m
* @param {number} n
* @return {number}
*/
var uniquePaths = function(m, n) {
if (m < 1 || n < 1) {
return 0
}
var dp = [] // 保存计算结果的二维数组
// 循环行
for (let i = 0; i < m; ++i) { // 从0开始迭代,比较习惯,从0开始迭代也就意味着我们的目标在0,0 的位置,机器人在m-1,n-1的位置
dp[i] = []
// 循环列
for (let j = 0; j < n; ++j) {
if (i === 0 || j === 0) {
dp[i][j] = 1
} else {
dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j-1]
}
}
}
return dp[m-1][n-1]
};
编码实现三
有大佬注意到这是一个组合问题,问题直接变成下面公式的接:
/**
* @param {number} m
* @param {number} n
* @return {number}
*/
var uniquePaths = function(m, n) {
if (m < 1 || n < 1) {
return 0
}
let p1 = m+n-2 // 下标
let p2 = m-1 // 上标
let i = 0 // 遍历用的
let s1 = 1
let s2 = 1
while ( i < p2) {
s1 *= (p1 - i)
s2 *= (p2 - i)
++i
}
return s1/s2
};