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java直線最小路徑和

錢淋西1年前7瀏覽0評論

Java直線最小路徑和是一種經典的算法問題,其目標是在給定的矩陣中找到從左上角到右下角的最短路徑,其中只能向右或向下移動。該問題可以通過遞歸和動態規劃兩種方法來解決。

遞歸的解決方法相對簡單,它通過對當前位置向右和向下兩種情況進行遞歸求解,然后取兩種情況的較小值并返回。遞歸的代碼如下:

public static int minPathSum(int[][] grid) {
return minPathSumHelper(grid, 0, 0);
}
private static int minPathSumHelper(int[][] grid, int i, int j) {
if (i == grid.length - 1 && j == grid[0].length - 1) {
return grid[i][j];
} else if (i == grid.length - 1) {
return grid[i][j] + minPathSumHelper(grid, i, j + 1);
} else if (j == grid[0].length - 1) {
return grid[i][j] + minPathSumHelper(grid, i + 1, j);
} else {
return grid[i][j] + Math.min(minPathSumHelper(grid, i + 1, j), minPathSumHelper(grid, i, j + 1));
}
}

雖然遞歸方法可以正確地解決問題,但是它的效率較低,由于在遞歸過程中有大量的重復計算,因此在矩陣較大時會消耗大量的時間和內存。因此,更加優秀的解決方法是動態規劃。動態規劃方法的核心思想是使用一個二維數組來記錄從起點到當前位置的最小路徑和,并利用已有的計算結果來避免重復計算。動態規劃的代碼如下:

public static int minPathSum(int[][] grid) {
int m = grid.length, n = grid[0].length;
int[][] dp = new int[m][n];
dp[0][0] = grid[0][0];
for (int i = 1; i< m; i++) {
dp[i][0] = dp[i - 1][0] + grid[i][0];
}
for (int j = 1; j< n; j++) {
dp[0][j] = dp[0][j - 1] + grid[0][j];
}
for (int i = 1; i< m; i++) {
for (int j = 1; j< n; j++) {
dp[i][j] = Math.min(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1]) + grid[i][j];
}
}
return dp[m - 1][n - 1];
}

通過以上兩種方法,我們可以找到從左上角到右下角的最短路徑。其中,遞歸方法雖然簡單,但效率低下,而動態規劃方法則明顯更快速和高效。