LeetCode 62: Unique Paths

机器人寻路算法:从起始点到终点的独特路径计数
本文详细介绍了如何利用动态规划解决机器人在网格上寻找从起始点到终点的独特路径数量的问题。通过构建状态转移矩阵,我们可以高效地计算出在特定网格大小下可能的路径总数。

A robot is located at the top-left corner of a m x n grid (marked ‘Start’ in the diagram below).

The robot can only move either down or right at any point in time. The robot is trying to reach the bottom-right corner of the grid (marked ‘Finish’ in the diagram below).

How many possible unique paths are there?
Example
Above is a 3 x 7 grid. How many possible unique paths are there?

Note: m and n will be at most 100.

解题思路

class Solution {
public:
    int uniquePaths(int m, int n) {
        if (m == 0 || n == 0) return 0;

        vector<vector<int>> dp(m+1, vector<int>(n+1, 0));
        dp[1][1] = 1;
        for (int i = 1; i <= m; ++i) {
            for (int j = 1; j <= n; ++j) {
                if (i != 1 || j != 1)
                    dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j-1];
            }
        }

        return dp[m][n];
    }
};
虽然提供的引用中未包含LeetCode62题的C语言解决方案,但LeetCode62题是“不同路径”问题,其描述为: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? 可以使用动态规划来解决此问题,以下是C语言的实现代码: ```c #include <stdio.h> int uniquePaths(int m, int n) { int dp[m][n]; // 初始化第一行 for (int j = 0; j < n; j++) { dp[0][j] = 1; } // 初始化第一列 for (int i = 0; i < m; i++) { dp[i][0] = 1; } // 填充动态规划表 for (int i = 1; i < m; i++) { for (int j = 1; j < n; j++) { dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1]; } } return dp[m - 1][n - 1]; } int main() { int m = 3; int n = 7; int result = uniquePaths(m, n); printf("不同路径的数量: %d\n", result); return 0; } ``` ### 代码解释 1. **动态规划数组初始化**:创建一个二维数组`dp[m][n]`,将第一行和第一列初始化为1,因为到达第一行或第一列的任意位置只有一种路径。 2. **状态转移方程**:对于其他位置`(i, j)`,到达该位置的路径数等于到达其上方位置`(i - 1, j)`的路径数加上到达其左方位置`(i, j - 1)`的路径数,即`dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1]`。 3. **返回结果**:最终结果存储在`dp[m - 1][n - 1]`中。 ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:$O(m * n)$,需要填充整个动态规划表。 - **空间复杂度**:$O(m * n)$,使用了一个二维数组来存储中间结果。
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