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剑指 Offer II 100-三角形中最小路径之和
发表于:2021-12-03 | 分类: 中等
字数统计: 889 | 阅读时长: 3分钟 | 阅读量:

原文链接: https://leetcode-cn.com/problems/IlPe0q

中文题目

给定一个三角形 triangle ,找出自顶向下的最小路径和。

每一步只能移动到下一行中相邻的结点上。相邻的结点 在这里指的是 下标上一层结点下标 相同或者等于 上一层结点下标 + 1 的两个结点。也就是说,如果正位于当前行的下标 i ,那么下一步可以移动到下一行的下标 ii + 1

 

示例 1:

输入:triangle = [[2],[3,4],[6,5,7],[4,1,8,3]]
输出:11
解释:如下面简图所示:
   2
  3 4
 6 5 7
4 1 8 3
自顶向下的最小路径和为 11(即,2 + 3 + 5 + 1 = 11)。

示例 2:

输入:triangle = [[-10]]
输出:-10

 

提示:

  • 1 <= triangle.length <= 200
  • triangle[0].length == 1
  • triangle[i].length == triangle[i - 1].length + 1
  • -104 <= triangle[i][j] <= 104

 

进阶:

  • 你可以只使用 O(n) 的额外空间(n 为三角形的总行数)来解决这个问题吗?

 

注意:本题与主站 120 题相同: https://leetcode-cn.com/problems/triangle/

通过代码

高赞题解

动态规划

三角形保存在方阵的下三角区域。从三角形的顶部到底部需要多步,而且每一步面临两个选择,最后需要计算所有路径的最小值,所以该问题可以用动态规划解决。

用 f(i, j) 表示从三角形的顶部出发到达行号和列号分别为 i 和 j (i >= j) 的位置时路径数字之和的最小值。如果 j 等于 0,也就是当前到达某行的第一个数字。由于路径的每一步都是前往正下方或右下方的数字,而此时当前位置的左上角无数字,所以
image.png
如果 i 等于 j,也就是当前到达某一行的最后一个数字,因为此时其上方无数字,所以前一步只能是来自于其左上角,所以
image.png
其他情况,当前位置的前一步可能来自于其正上方数字,也可能来自于左上角数字,因为要取最小值,所以
image.png
使用二维数组的完整代码如下,若方阵的维度为 n,那么时间复杂度为 O(n^2),空间复杂度为 O(n^2)。

class Solution {
public:
    int minimumTotal(vector<vector<int>>& triangle) {
        vector<vector<int>> dp(triangle.size(), vector<int>(triangle.size()));
        dp[0][0] = triangle[0][0];
        for (int i = 1; i < triangle.size(); ++i) {
            dp[i][0] = dp[i - 1][0] + triangle[i][0];
        }

        for (int i = 1; i < triangle.size(); ++i) {
            for (int j = 1; j < i; ++j) {
                dp[i][j] = min(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - 1]) + triangle[i][j];
            }
            dp[i][i] = dp[i - 1][i - 1] + triangle[i][i];
        }

        return *min_element(dp.back().begin(), dp.back().end());
    }
};

同样可以优化为一维数组,完整代码如下,时间复杂度为 O(n^2),空间复杂度为 O(n)。

class Solution {
public:
    int minimumTotal(vector<vector<int>>& triangle) {
        vector<int> dp(triangle.size());
        dp[0] = triangle[0][0];

        for (int i = 1; i < triangle.size(); ++i) {
            dp[i] = dp[i - 1] + triangle[i][i];
            for (int j = i - 1; j > 0; --j) {
                dp[j] = min(dp[j], dp[j - 1]) + triangle[i][j];
            }
            dp[0] += triangle[i][0];
        }

        return *min_element(dp.begin(), dp.end());
    }
};

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