作者: 负雪明烛
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题目地址:https://leetcode.com/problems/minimum-falling-path-sum/description/

题目描述

Given a square array of integers A, we want the minimum sum of a falling path through A.

A falling path starts at any element in the first row, and chooses one element from each row. The next row’s choice must be in a column that is different from the previous row’s column by at most one.

Example 1:

Input: [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
Output: 12
Explanation:
The possible falling paths are:
  • [1,4,7], [1,4,8], [1,5,7], [1,5,8], [1,5,9]
  • [2,4,7], [2,4,8], [2,5,7], [2,5,8], [2,5,9], [2,6,8], [2,6,9]
  • [3,5,7], [3,5,8], [3,5,9], [3,6,8], [3,6,9]

The falling path with the smallest sum is [1,4,7], so the answer is 12.

Note:

  1. 1 <= A.length == A[0].length <= 100
  2. -100 <= A[i][j] <= 100

题目大意

从最上面一行开始向下走,每次移动的时候最多只可以移动一列。也就是说每次必须向下走一行,列可以不变、也可以向左右移动一列。求到达最后一行的时候,最短的路径长度。

解题方法

动态规划

刚做过类似的题目,但是我还是没有做出来。。这个题和799香槟塔很像,都是二维空间求最大、最小的路径问题。

如果看上面这个图就明白了,数组中每个位置都要从上一层获得三个相邻列的最小值,换句话说,每个位置都可以给下面三个相邻列传递最小值。那么,其实就是一个动态规划嘛,到每个位置的最短路径,就是当前数值加上到达上面那层的三个相邻列的最小值。

所以这个题代码其实很简单,只需要设置好边界,然后我们每次查找上面的三个最小值加上当前的位置,得到的就是到达当前位置的最小路径。

做DP的时候,不要怕设置边界条件。我以前总想着用各种方法想着让dp数组和原来的数组一样大,这个思想是错误的!因为我们记忆化搜索的时候实际上有很多边界条件的,其实是可以转化成dp的边界条件,或者说是初始条件。提前给dp数组设定各种边界条件,能简化很多状态转移代码~这个题就很好的说明了这点!

时间复杂度是O(MN),空间复杂度是O(MN)。

class Solution(object):
def minFallingPathSum(self, A):
"""
:type A: List[List[int]]
:rtype: int
"""
M, N = len(A), len(A[0])
dp = [[0] * (N + 2) for _ in range(M)]
for i in range(M):
dp[i][0] = dp[i][-1] = float('inf')
for j in range(1, N + 1):
dp[i][j] = A[i][j - 1]
for i in range(1, M):
for j in range(1, N + 1):
dp[i][j] = A[i][j - 1] + min(dp[i - 1][j - 1], dp[i - 1][j], dp[i - 1][j + 1])
return min(dp[-1])

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参考资料

https://leetcode.com/problems/minimum-falling-path-sum/discuss/186689/Java-DP-solution-with-graph-illustrated-explanations

日期

2018 年 10 月 28 日 —— 啊,悲伤的周赛

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