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| 1 | +## 题目地址 |
| 2 | + |
| 3 | +https://leetcode-cn.com/problems/unique-paths-ii/ |
| 4 | + |
| 5 | +## 题目描述 |
| 6 | + |
| 7 | +``` |
| 8 | +
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| 9 | +一个机器人位于一个 m x n 网格的左上角 (起始点在下图中标记为“Start” )。 |
| 10 | +
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| 11 | +机器人每次只能向下或者向右移动一步。机器人试图达到网格的右下角(在下图中标记为“Finish”)。 |
| 12 | +
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| 13 | +现在考虑网格中有障碍物。那么从左上角到右下角将会有多少条不同的路径? |
| 14 | +``` |
| 15 | + |
| 16 | + |
| 17 | + |
| 18 | +``` |
| 19 | +网格中的障碍物和空位置分别用 1 和 0 来表示。 |
| 20 | +
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| 21 | +说明:m 和 n 的值均不超过 100。 |
| 22 | +
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| 23 | +示例 1: |
| 24 | +
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| 25 | +输入: |
| 26 | +[ |
| 27 | + [0,0,0], |
| 28 | + [0,1,0], |
| 29 | + [0,0,0] |
| 30 | +] |
| 31 | +输出: 2 |
| 32 | +解释: |
| 33 | +3x3 网格的正中间有一个障碍物。 |
| 34 | +从左上角到右下角一共有 2 条不同的路径: |
| 35 | +1. 向右 -> 向右 -> 向下 -> 向下 |
| 36 | +2. 向下 -> 向下 -> 向右 -> 向右 |
| 37 | +
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| 38 | +``` |
| 39 | + |
| 40 | +## 前置知识 |
| 41 | + |
| 42 | +- 动态规划 |
| 43 | + |
| 44 | +## 思路 |
| 45 | + |
| 46 | +这是一道典型的适合使用动态规划解决的题目,它和爬楼梯等都属于动态规划中最简单的题目,因此也经常会被用于面试之中。 |
| 47 | + |
| 48 | +读完题目你就能想到动态规划的话,建立模型并解决恐怕不是难事。其实我们很容易看出,由于机器人只能右移动和下移动, |
| 49 | +因此第[i, j]个格子的总数应该等于[i - 1, j] + [i, j -1], 因为第[i,j]个格子一定是从左边或者上面移动过来的。 |
| 50 | + |
| 51 | + |
| 52 | + |
| 53 | +dp[i][j] 表示 到格子 obstacleGrid[i - 1][j - 1] 的所有路径数。 |
| 54 | + |
| 55 | +由于有障碍物的存在, 因此我们的路径有了限制,具体来说就是:`如果当前各自是障碍物, 那么 dp[i][j] = 0`。否则 dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1] |
| 56 | + |
| 57 | +代码大概是: |
| 58 | + |
| 59 | +Python Code: |
| 60 | + |
| 61 | +```python |
| 62 | +class Solution: |
| 63 | + def uniquePathsWithObstacles(self, obstacleGrid: List[List[int]]) -> int: |
| 64 | + m = len(obstacleGrid) |
| 65 | + n = len(obstacleGrid[0]) |
| 66 | + if obstacleGrid[0][0]: |
| 67 | + return 0 |
| 68 | + |
| 69 | + dp = [[0] * (n + 1) for _ in range(m + 1)] |
| 70 | + dp[1][1] = 1 |
| 71 | + |
| 72 | + for i in range(1, m + 1): |
| 73 | + for j in range(1, n + 1): |
| 74 | + if i == 1 and j == 1: |
| 75 | + continue |
| 76 | + if obstacleGrid[i - 1][j - 1] == 0: |
| 77 | + dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1] |
| 78 | + else: |
| 79 | + dp[i][j] = 0 |
| 80 | + return dp[m][n] |
| 81 | +``` |
| 82 | + |
| 83 | +**复杂度分析** |
| 84 | + |
| 85 | +- 时间复杂度:$O(M * N)$ |
| 86 | +- 空间复杂度:$O(M * N)$ |
| 87 | + |
| 88 | +由于 dp[i][j] 只依赖于左边的元素和上面的元素,因此空间复杂度可以进一步优化, 优化到 O(n). |
| 89 | + |
| 90 | + |
| 91 | + |
| 92 | +具体代码请查看代码区。 |
| 93 | + |
| 94 | +当然你也可以使用记忆化递归的方式来进行,由于递归深度的原因,性能比上面的方法差不少。 |
| 95 | + |
| 96 | +> 直接暴力递归的话会超时。 |
| 97 | +
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| 98 | +## 关键点 |
| 99 | + |
| 100 | +- 记忆化递归 |
| 101 | +- 基本动态规划问题 |
| 102 | +- 空间复杂度可以进一步优化到 O(n), 这会是一个考点 |
| 103 | + |
| 104 | +## 代码 |
| 105 | + |
| 106 | +代码支持 Python3 |
| 107 | + |
| 108 | +Python3 Code: |
| 109 | + |
| 110 | +```python |
| 111 | +class Solution: |
| 112 | + def uniquePathsWithObstacles(self, obstacleGrid: List[List[int]]) -> int: |
| 113 | + m = len(obstacleGrid) |
| 114 | + n = len(obstacleGrid[0]) |
| 115 | + if obstacleGrid[0][0]: |
| 116 | + return 0 |
| 117 | + |
| 118 | + dp = [0] * (n + 1) |
| 119 | + dp[1] = 1 |
| 120 | + for i in range(1, m + 1): |
| 121 | + for j in range(1, n + 1): |
| 122 | + if obstacleGrid[i - 1][j - 1] == 0: |
| 123 | + dp[j] += dp[j - 1] |
| 124 | + else: |
| 125 | + dp[j] = 0 |
| 126 | + return dp[-1] |
| 127 | +``` |
| 128 | + |
| 129 | +**复杂度分析** |
| 130 | + |
| 131 | +- 时间复杂度:$O(M * N)$ |
| 132 | +- 空间复杂度:$O(N)$ |
| 133 | + |
| 134 | +## 相关题目 |
| 135 | + |
| 136 | +- [70. 爬楼梯](https://leetcode-cn.com/problems/climbing-stairs/) |
| 137 | +- [62. 不同路径](./62.unique-paths.md) |
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