本文最后更新于:2020年11月16日 下午

在一个$m*n$的棋盘的每一格都放有一个礼物,每个礼物都有一定的价值(价值大于0)。你可以从棋盘的左上角开始拿格子里的礼物,并每次向右或者向下移动一格、直到到达棋盘的右下角。

示例1

输入: 
[
  [1,3,1],
  [1,5,1],
  [4,2,1]
]
输出: 12
解释: 路径 13521 可以拿到最多价值的礼物

提示:

  • 0 < grid.length <= 200
  • 0 < grid[0].length <= 200
class Solution:
	def maxValue(self, grid):

解题思路

动态转移方程:$f(i,j)=max[f(i,j-1),f(i-1,j)]+grid(i,j)$

  • 状态定义:设动态规划矩阵$dp$,$dp(i,j)$代表从棋盘的左上角开始,到达单元格$(i,j)$时能拿到礼物的最大累计价值。

  • 转移方程:

    1. 当$i=0$且$j=0$时,为起始元素;
    2. 当$i=0$且$j \neq 0$时,为矩阵的第一行元素,只可从左边到达;
    3. 当$i \neq 0$且$j = 0$时,为矩阵第一列元素,只可从上边到达;
    4. 当$i \neq 0$且$j \neq 0$时,可从左边或上边到达;

复杂度分析:

  • 时间复杂度$O(MN)$:M,N分别为矩阵行高、列宽;动态规划需遍历整个grid矩阵,使用$O(MN)$时间。
  • 空间复杂度$O(1)$:原地修改使用常数大小的额外空间。
class Solution:
	def maxValue(self, grid):
		for i in range(len(grid)):
			for j in range(len(grid[0])):
                if i == 0 and j == 0: continue
                if i == 0: grid[i][j] += grid[i][j-1]
                elif j == 0: grid[i][j] += grid[i-1][j]
                else: grid[i][j] += max(grid[i][j-1], grid[i-1][j])
       	return grid[-1][-1]

当grid矩阵很大时,$i=0$或$j=0$的情况仅占极少数,相当循环每轮都冗余了一次判断。因此,可先初始化矩阵第一行和第一列,再开始遍历递推。

class Solution:
	def maxValue(self, grid):
		m,n = len(grid), len(grid[0])
		for j in range(1, n): # 初始化第一行
			grid[0][j] += grid[0][j-1]
		for i in range(1, m): # 初始化第一列
			grid[i][0] += grid[i-1][0]
		for i in range(1, n):
			for j in range(1, m):
				grid[i][j] += max(grid[i][j-1], grid[i-1][j])
		return grid[-1][-1]