题目
下降路径最小和
给你一个 n x n
的 方形 整数数组 matrix
,请你找出并返回通过 matrix
的下降路径的最小和 。
下降路径 可以从第一行中的任何元素开始,并从每一行中选择一个元素。在下一行选择的元素和当前行所选元素最多相隔一列(即位于正下方或者沿对角线向左或者向右的第一个元素)。具体来说,位置 (row, col)
的下一个元素应当是 (row + 1, col - 1)
、(row + 1, col)
或者 (row + 1, col + 1)
。
示例 1:
输入:matrix = [[2,1,3],[6,5,4],[7,8,9]]
输出:13
解释:如图所示,为和最小的两条下降路径
示例 2:
输入:matrix = [[-19,57],[-40,-5]]
输出:-59
解释:如图所示,为和最小的下降路径
提示:
n == matrix.length == matrix[i].length
1 <= n <= 100
-100 <= matrix[i][j] <= 100
题解
解题分析
题解思路
- 我们使用 dp[i][j] 表示从 (i, j) 的元素下降路径的最小值。更具题目的要求,我们下降的范围是
(i+1, j-1)
, (i+1, j)
, (i+1, j+1)
。
2. 如果我们不考虑越界的情况,其实可以转化为求解 dp[i][j] = dp[i][j] + Math.min(dp[i+1][j-1] ,Math.min(dp[i+1][j], dp[i+1][j+1]))
。
3. 由于我们只需要返回最后的结果,只需要在原来的数组上处理就行。
4. 对于边界的考虑,首先我们要保证 j 的范围在 (0, len -1)
内,对于 i 我们直接循环即可。
复杂度分析
- 时间复杂度:O(N^2)
- 空间复杂度:O(N^2)
解题代码
题解代码如下(代码中有详细的注释说明):
class Solution { public int minFallingPathSum(int[][] matrix) { int len = matrix.length; for (int i = len -2 ; i >= 0; i--) { for (int j = 0; j < len; j++) { // 下面等价于:dp[i][j] = dp[i][j] + Math.min(dp[i+1][j-1] ,Math.min(dp[i+1][j], dp[i+1][j+1])) int best = matrix[i + 1][j]; if (j >0) { best = Math.min(best, matrix[i + 1][j - 1]); } if (j + 1 < len) { best = Math.min(best, matrix[i + 1][j + 1]); } // 求和 matrix[i][j] += best; } } int ans = Integer.MAX_VALUE; // 最后所有的结果都存储到了 matrix[0] 一维数组中 // 我们只需要求出最小值即可。 for (int s : matrix[0]) { ans = Math.min(ans, s); } return ans; } }
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