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攀上人生巅峰:探索 931. 下降路径最小和 的奥秘

后端

踏上算法征途:

  1. 定义问题:

    • 给定一个 m x n 的矩阵,其中每个元素是一个正整数,请您找到从矩阵左上角到右下角的路径,使得路径上的数字之和最小。
    • 您只能在每个位置向下或向右移动一步。
  2. 分析问题:

    • 从问题的中,我们可以发现这是一个典型的动态规划问题。我们可以通过定义子问题和状态转移方程来求解它。
    • 子问题可以定义为从矩阵的左上角到 (i, j) 的最小路径和。
    • 状态转移方程可以定义为:dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i][j-1]) + grid[i][j],其中 dp[i][j] 是从左上角到 (i, j) 的最小路径和,grid[i][j] 是矩阵中 (i, j) 的元素。
  3. 设计算法:

    • 根据上述分析,我们可以设计一个动态规划算法来求解这个问题:
    def min_path_sum(grid):
        m, n = len(grid), len(grid[0])
        dp = [[float('inf')] * n for _ in range(m)]
        dp[0][0] = grid[0][0]
    
        for i in range(1, m):
            dp[i][0] = dp[i-1][0] + grid[i][0]
    
        for j in range(1, n):
            dp[0][j] = dp[0][j-1] + grid[0][j]
    
        for i in range(1, m):
            for j in range(1, n):
                dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i][j-1]) + grid[i][j]
    
        return dp[m-1][n-1]
    
  4. 实现算法:

    • 我们可以使用 Python 来实现这个算法:
    def main():
        grid = [[1, 3, 1],
                [1, 5, 1],
                [4, 2, 1]]
    
        result = min_path_sum(grid)
    
        print(result)  # 输出:7
    
    if __name__ == "__main__":
        main()
    
  5. 算法分析:

    • 算法的时间复杂度是 O(mn),其中 m 和 n 是矩阵的行列数。
    • 算法的空间复杂度是 O(mn),因为我们需要使用一个 m x n 的矩阵来存储子问题的解。

总结

在这篇刷题日记中,我们一起征服了 931. 下降路径最小和 这座算法高峰。我们从分析问题开始,一步一步地设计和实现了动态规划算法,最终获得了最小路径和。希望这篇指南对您有所帮助,也希望您能继续与我一起探索算法的奥秘,不断攀登算法的巅峰。