【蓝桥杯】有一张 m×n 个小方格的地图,一个机器人位于地图的左上角,它每步只能向右或者向下移动一格。。。

题目描述

有一张 m×n 个小方格的地图,一个机器人位于地图的左上角(如图标记为 Start 的地方),它每步只能向右或者向下移动一格,如果走到右下角的终点(如图标记为 Finish 的地方),有多少种不同的方法?
在这里插入图片描述
例如,一个 3×2 的地图,方法数是 3 种,分别是:
右 → 右 → 下
右 → 下→ 右
下 → 右 → 右
在这里插入图片描述

最优解法:动态规划

动态规划,先初始化第一行和第一列的所有格子为1,格子内的数表示到当前格子的路径数,到第一行和第一列格子的路径只有1条,然后从第2行第2列开始,每个格子的路径数等于他上方格子的路径数加左方格子的路径数,直到填写完最后一个格子

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
	int x,y;
	cin>>x>>y;
	
	//动态初始化二维数组 
	int **dp = new int*[x];
	for(int i=0;i<y;i++)
	{
		dp[i]=new int[y]; 
	}

//	int dp[100][100]; 
	
	//将第一列初始化为 1 
	for(int i=0;i<x;i++)
	{
		dp[i][0]=1;	
	}
	//将第一行初始化为 1
	for(int i=0;i<y;i++)
	{
		dp[0][i]=1;	
	} 
	
	//从第二行第二列开始遍历,每个格子代表到达的路径数
	for(int i=1;i<x;i++)
	{
		for(int j=1;j<y;j++)
		{
			dp[i][j]=dp[i][j-1]+dp[i-1][j];
		}
	}
	
	cout<<dp[x-1][y-1]; 
	
}

递归求解

当x,y大于17后,递归求解方法不适用,递归函数调用消耗太多内存

#include<iostream>
using namespace std;

int f(int x,int y,int t_x,int t_y);

int main(){
	int x,y;
	cin>>x>>y;
	int num = f(0,0,x-1,y-1);
	cout<<num<<endl;
}

int f(int x,int y,int t_x,int t_y)
{
	if(x>t_x||y>t_y)
		return 0;
	if(x==t_x||y==t_y)
		return 1;
	int n1 = f(x+1,y,t_x,t_y);
	int n2 = f(x,y+1,t_x,t_y);
	return n1+n2;
}
<think>好的,我现在需要帮助用户找到用C语言实现机器人在网格中从左上角到右下角所有路径的递归算法示例,特别是当m=2,n=2时输出所有路径。首先,我得先理解用户的需求。 用户提到了参考的引用内容,特别是引用[4],其中提到机器人只能在相邻网格的数字编号差值绝对值小于等于1时移动。不过,用户现在的问题可能是一个更基础的版本,可能不需要考虑数字编号的限制,只是单纯的网格路径问题。因为用户提供的示例是m=2,n=2,输出所有路径,而常规的路径问题通常是不考虑障碍的,比如“不同路径”问题,这种情况下递归方法通常是可行的。 不过,我需要确认用户的问题是否和引用[4]中的条件有关。根据用户的问题描述,他们可能想实现的是基本的机器人移动问题,即只能向右向下移动,从左上角到右下角。例如,当m=2,n=2时,网格实际上是3x3的?或者用户是否将m和n视为行数和列数?例如,如果m=2行,n=2列,那么网格是2x2,从(0,0)到(1,1),路径有两种:右然后下,或者下然后右。这时候输出应该是这两种路径。 但用户提到的引用[1]、[2]、[3]都是关于不同路径问题的递归和动态规划解法,其中路径数是组合数,比如m-1 + n-1步中选择。因此,用户可能的问题是基于这些引用中的常规路径问题,但需要输出所有路径而不是计数。 因此,我需要设计一个递归算法,生成所有可能的路径,并输出它们。对于m=2,n=2的网格(假设是2行2列,即从(1,1)到(2,2)),或者按照常规的网格坐标系统,通常可能从(0,0)到(m-1, n-1)。需要明确坐标系统。 假设问题中的网格是m行n列,机器人左上角(0,0)出发,到右下角(m-1, n-1),每次只能向右向下移动。例如,当m=2,n=2时,路径有两条:右→下,或者下→右。这时候需要递归地生成所有路径,并输出每一步的方向。 那么,递归的思路是:从当前位置出发,尝试向右移动(如果可行),然后递归处理子问题;尝试向下移动(如果可行),然后递归处理子问题。当到达终点时,将路径保存下来。 在C语言中,实现这样的递归需要维护当前的路径,可以用数组或字符串来记录路径的方向。例如,每次移动添加一个字符'R'或'D',当到达终点时打印路径。 需要注意的是,递归的终止条件是当前位置到达终点。递归的参数需要包括当前的行和列,以及当前的路径记录。另外,需要注意内存管理,比如路径数组的大小是否足够。 对于示例m=2,n=2,输出应该是两种路径:比如"RD"和"DR"。因此,递归函数需要能够收集这两种情况。 现在,我需要考虑如何用C语言实现这一点。因为C语言没有动态的字符串类型,所以需要预先分配足够大的数组来保存路径。假设路径的最大长度为m+n-2,例如,当m=2,n=2时,路径长度为2步,所以数组需要至少3个字符(包括结束符)。 递归函数的参数可能包括当前行current_row,当前列current_col,目标行dest_row(m-1),目标列dest_col(n-1),当前的路径数组,以及当前路径的索引。每次递归调用时,向右向下移动,并将对应的方向字符添加到路径数组中。 当current_row == dest_row且current_col == dest_col时,将路径数组打印出来。 例如,初始调用是current_row=0,current_col=0,路径数组初始化为空,索引为0。然后尝试向右移动(current_col+1),添加'R',递归调用。如果当前列还没到dest_col,可以继续向右;否则,向下。同样,向下移动的处理类似。 在C语言中,这可能需要使用一个全局的数组来存储路径,或者通过参数传递。但全局变量可能不是最好的方式,更安全的方式是通过参数传递。不过,由于递归函数需要修改路径数组,可以传递数组指针和当前路径长度。 可能的函数原型: void findPaths(int current_row, int current_col, int dest_row, int dest_col, char* path, int path_index) { // 判断是否到达终点 if (current_row == dest_row && current_col == dest_col) { path[path_index] = '\0'; printf("%s\n", path); return; } // 尝试向右移动 if (current_col < dest_col) { path[path_index] = 'R'; findPaths(current_row, current_col + 1, dest_row, dest_col, path, path_index + 1); } // 尝试向下移动 if (current_row < dest_row) { path[path_index] = 'D'; findPaths(current_row + 1, current_col, dest_row, dest_col, path, path_index + 1); } } 然后主函数中调用: int main() { int m = 2, n = 2; char path[m + n - 1]; // 路径长度为m+n-2,加上结束符需要m+n-1的空间 findPaths(0, 0, m-1, n-1, path, 0); return 0; } 这样,当m=2,n=2时,目标位置是(1,1),路径数组的大小是3。运行后,会输出: RD DR 这与预期相符。因此,这个递归算法应该可以解决问题。 但是需要测试边界情况,比如当m=1或n=1时,路径只有一条,比如当m=1,n=3,则路径是"RR"。这时候递归函数应该正确输出。 另外,需要注意的是,用户的问题是否允许其他移动方向,比如是否只能向右向下。根据常规的不同路径问题,是的,所以这里假设只能向右向下移动。 但根据引用[4],机器人移动的条件是相邻网格的编号差绝对值<=1,但用户现在的问题可能没有这个限制,所以可能是一个更简单的问题,即不同的路径问题。所以用户的问题可能不需要考虑网格中的数值,只需要路径计数或路径生成。根据用户的问题描述,他们想要输出所有路径,因此上述递归方法适用。 现在,用户提供的示例引用了不同路径的递归解法,比如引用[2]中的暴力递归,返回路径数目。但用户现在需要的是输出所有路径,而不仅仅是数目。因此,递归需要记录路径的方向,并在到达终点时输出。 综上所述,上述代码应该可以满足用户的需求。现在,需要将此转化为C语言的代码,并确保正确性。 可能的测试用例:当m=2,n=2,输出两条路径;当m=3,n=2,输出三条路径(比如:RRDD, RDRD, RDDR?或者根据网格的不同,可能需要具体分析)。 不过,当m=3行,n=2列,即从(0,0)到(2,1),则需要移动两次下,一次右。例如,路径可能为DDR, DRD, RDD?不对,因为当n=2列,从0到1,只需要一次向右。m=3行,所以需要两次向下移动。所以总共有C(3,1)=3种路径:两次D和一次R的排列组合,即路径长度是3步,其中两次D和一次R。例如,DDR,DRD,RDD。所以当m=3,n=2时,输出三个路径。 因此,递归算法应该正确生成这些路径。 现在,编写C代码时需要注意数组的大小,例如路径数组的长度应为m + n - 2 +1(包括结束符)。 例如,当m=2,n=2时,路径长度为2,数组需要3个字符的空间。 综上,代码的大体结构正确,能够正确生成所有路径。</think>以下是用C语言实现机器人在$m \times n$网格中从左上角到右下角所有路径的递归算法示例: ```c #include <stdio.h> void findPaths(int current_row, int current_col, int dest_row, int dest_col, char* path, int index) { // 到达终点时输出路径 if (current_row == dest_row && current_col == dest_col) { path[index] = '\0'; // 字符串结束符 printf("%s\n", path); return; } // 向右移动(列增加) if (current_col < dest_col) { path[index] = 'R'; findPaths(current_row, current_col + 1, dest_row, dest_col, path, index + 1); } // 向下移动(行增加) if (current_row < dest_row) { path[index] = 'D'; findPaths(current_row + 1, current_col, dest_row, dest_col, path, index + 1); } } int main() { int m = 2, n = 2; char path[m + n - 1]; // 路径长度 = 移动次数 = (m-1)+(n-1) printf("m=2,n=2时所有路径:\n"); findPaths(0, 0, m-1, n-1, path, 0); // 坐标系从(0,0)开始 return 0; } ``` **执行结果:** ``` m=2,n=2时所有路径: RD DR ``` **算法说明:** 1. 使用递归深度优先搜索,每个节点尝试**向右****向下**两种移动方式[^2] 2. 路径存储使用字符数组,`R`表示向右移动,`D`表示向下移动 3. 递归终止条件是到达右下角坐标$(m-1, n-1)$,此时输出完整路径 4. 时间复杂度为$O(2^{m+n})$,空间复杂度$O(m+n)$
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