dp基础之网格问题

问题1:在一个m*n的网格里,从左上到右下一共有多少种路径,要求,只能向右或向下走?(m,n>0)

代码及注释如下:

#!/usr/bin/python
def get_case(m,n):
	#m,n分别为网格的行列数
	#创建一个列表
	#f[i][j]表示从左上开始到第i行第j列的点的路径数
	f = [[0]*n]*m
	#f[0][0]表示初始情况
	f[0][0] = 1
	for i in range(m):
		#先行
		for j in range(n):
			#后列
			#边界条件,在最上面行或者在最左边的列
			if i == 0 or j == 0:
				f[i][j] = 1
			else:
				#          上面走下来+左边走过来
				f[i][j] = f[i-1][j]+f[i][j-1]
	return f[m-1][n-1]

m = 3
n=4
print(get_case(m,n))

若网格有障碍,且1表示不能通过,0表示可以通过,如何解?

代码及注释如下:

def get_case(A):
    m,n = len(A),len(A[0])
    if m == 0 or n == 0:
        return 0
    f = [[0 for x in range(n)] for y in range(m)]
    for i in range(m):
        for j in range(n):
            #若有障碍,则路径数位0
            if A[i][j] == 1:
                f[i][j] == 0
            else:
                #无障碍
                if i == 0 and j == 0:
                    #初始条件,f[0][0]=1
                    f[i][j] = 1
                else:
                    if i-1 >= 0:
                        # 从上边走下来
                        f[i][j] += f[i-1][j]
                    if j-1 >= 0:
                        # 从左边走过来
                        f[i][j] += f[i][j-1]
    return f[m-1][n-1]
a = [[0,0,0],[0,1,0],[0,0,0]]
print(get_case(a))
输出为2

问题2:在一个m*n的网格里,每个网格里都有一个非负的数A[i][j],求从A[0][0]左上到右下的使得路径上数字之和最小的路径是多少,要求,只能向右或向下走?

注释及代码如下:

import sys
def shortest_path(A):
    #f[i][j]表示从[0][0]到[i][j]最小数字和
    m,n = len(A),len(A[0])
    if m == 0 or n==0:
        return 0
    f = [[0 for x in range(n)] for y in range(2)]
    #空间优化old表示i-1行,now是i行
    old ,now  = 1,0
    for i in range(m):
        old ,now = now ,old          #old是i-1行,now是i行
        for j in range(n):
            #初始条件f[0][0]=A[0][0]
            if  i==0 and j==0:
                f[now][j] == A[i][j]
                continue
                
            f[now][j] = A[i][j]
            #如果上面有一行,即不是第0行
            if i > 0:
                temp1 = f[old][j]
            else:
                temp1 = sys.maxsize
            #如果有左边一列,即不是第1列
            if j > 0:
                temp2 = f[now][j-1]
            else:
                temp2 = sys.maxsize
            
            f[now][j] += min(temp1,temp2)
            
#             if temp1 < temp2:
#                 f[now][j] += temp1
#             else:
#                 f[now][j] += temp2

    return f[now][n-1]
a = [[1,2,2],[1,2,3],[1,1,1]]
print(shortest_path(a))

结果:4

注:时间复杂度为O(mn),空间复杂度是O(2n),其实,空间还可以优化到O(n)

问题3:在一个M*N的网格里,‘0’表示空地,‘W’表示墙,,‘E’表示敌人
现可以在空地放置炸弹,能炸死炸弹位置同行同列的所有敌人,但不能穿透墙。
问:最多能炸死多少个敌人?

代码及注释如下:

#我们考虑每个格子不同方向上能炸死的敌人数,返回能炸死最多的那个敌人数
def bomb_enemies(A):
    m,n = len(A),len(A[0])
    #先初始化最后结果是0
    result = 0
    if m == 0 and n == 0:
        return 0
    f = [[0 for x in range(n)] for y in range(m)]
    
    #res[i][j]表示在格子[i][j]可以炸死四个方向的敌人数,初始化为0
    res = [[0 for x in range(n)] for y in range(m)]
    
    #f[i][j]表示格子[i][j]向上能炸死的人数
    for i in range(m):
        for j in range(n):
            #如果是墙,我们假设没有敌人
            if A[i][j] == 'W':
                f[i][j] = 0
            else:
                #有敌人的情况
                #先初始化为0
                f[i][j] = 0
                #若格子[i][j]是敌人,先置为1,因为是从上到下累加
                if A[i][j] == 'E':
                    f[i][j] = 1
                if i-1 >= 0:#格子[i][j]上面有格子
                    #累加
                    f[i][j] += f[i-1][j]
            #将向上能炸死的敌人数累加到res里
            res[i][j] += f[i][j]
            
    #f[i][j]表示格子[i][j]向下能炸死的人数
    #这里应该从下向上计算f[i][j],即先从最后一行开始计算
    for i in range(m-1,-1,-1):
        for j in range(n):
            #如果是墙,我们假设没有敌人
            if A[i][j] == 'W':
                f[i][j] = 0
            else:
                #有敌人的情况
                #先初始化为0
                f[i][j] = 0
                #若格子[i][j]是敌人,先置为1,因为是从下到上累加
                if A[i][j] == 'E':
                    f[i][j] = 1
                if i+1 < m:#格子[i][j]下面有格子
                    #累加
                    f[i][j] += f[i+1][j]
            #将向下能炸死的敌人数累加到res里
            res[i][j] += f[i][j]
    
    #同理求向左和向右的情况
    #f[i][j]表示格子[i][j]向左能炸死的人数
    for i in range(m):
        for j in range(n):
            #如果是墙,我们假设没有敌人
            if A[i][j] == 'W':
                f[i][j] = 0
            else:
                #有敌人的情况
                #先初始化为0
                f[i][j] = 0
                #若格子[i][j]是敌人,先置为1,因为是从上到下累加
                if A[i][j] == 'E':
                    f[i][j] = 1
                if j-1 >= 0:#格子[i][j]左边有格子
                    #累加
                    f[i][j] += f[i][j-1]
            #将向左能炸死的敌人数累加到res里
            res[i][j] += f[i][j]


    #f[i][j]表示格子[i][j]向右能炸死的人数
    #先从最后一列开始计算
    for i in range(m):
        for j in range(n-1,-1,-1):
            #如果是墙,我们假设没有敌人
            if A[i][j] == 'W':
                f[i][j] = 0
            else:
                #有敌人的情况
                #先初始化为0
                f[i][j] = 0
                #若格子[i][j]是敌人,先置为1
                if A[i][j] == 'E':
                    f[i][j] = 1
                if j+1 < n:#格子[i][j]右边有格子
                    #累加
                    f[i][j] += f[i][j+1]
            #将向右能炸死的敌人数累加到res里
            res[i][j] += f[i][j]
    #此时res[i][j]表示的是格子[i][j]向四个方向能炸死的敌人数
    for i in range(m):
        for j in range(n):
            #如果是空地
            if A[i][j] == '0' :
                #如果空地能炸死的敌人有更大的数量,则更新最终结果result
                if res[i][j] > result:
                    result = res[i][j]
    return result

            
A = [['0','E','0','0'],['E','0','W','E'],['0','E','0','0']]
print(bomb_enemies(A))

结果是3

注:如果给出的矩阵是方阵,不用四个循环来计算四个方向的敌人数,让方阵转向3次即可=-=

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转载自blog.csdn.net/lerry13579/article/details/83792612
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