小兵向前冲
来源:互联网 发布:淘宝首页制作流程 编辑:程序博客网 时间:2024/06/11 22:49
小兵向前冲
N*M的棋盘上,小兵要从左下角走到右上角,只能向上或者向右走,问有多少种走法?
注意:这里说的N*M是指线段,而不是指几根竖线,几根横线。线段总是比线少1个的。下面的讨论都是基于线段的。
见下图(这个图是4*4的):
上图标注解释如下:
左下角黄色方框:起始位置
右上角黄色方框:目标位置
下边框和右边框黑色的数字0 1 2 3 4表示的是坐标
红色的方框:表示递归时的重复计算量
其实这是一个数学的组合问题:
从左下角走到右上角总共只需要走8步(要么向右走4步,要么向上走4步),这样只需要C(8,4)就可以了。
递归代码
package org.fan.learn.dp;/** * Created by fan on 2016/9/12. */public class LittleSoldier { //定义x轴有N个格子,y轴有M个格子 private static final int N = 10; private static final int M = 10; private static int[][] result; public static int search(int xi, int yi) { if (xi == 0 || yi == 0) { return 1; } //记忆化搜索 if (result[xi][yi] >= 0) { return result[xi][yi]; } result[xi][yi] = search(xi-1, yi) + search(xi, yi-1); return result[xi][yi]; } public static void main(String[] args) { result = new int[N+1][M+1]; for (int i = 0; i <= N; i++) { for (int j = 0; j <= M; j++) { result[i][j] = -1; } } long start = System.currentTimeMillis(); System.out.println(search(N, M)); System.out.println("Time:" + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms"); }}
运行结果如下:
//不用记忆化搜索
184756
Time:7 ms
//使用记忆化搜索
184756
Time:1 ms
递推实现
public static int searchDitui(int xi, int yi) { for (int i = 0; i <= N; i++) { result[i][0] = 1; } for (int j = 0; j <= M; j++) { result[0][j] = 1; } //i j是从1开始的 for (int i = 1; i <= N; i++) { for (int j = 1; j <= M; j++) { result[i][j] = result[i-1][j] + result[i][j-1]; } } return result[xi][yi]; }
完整实现
package org.fan.learn.dp;/** * Created by fan on 2016/9/12. */public class LittleSoldier { //定义x轴有N个格子,y轴有M个格子 private static final int N = 10; private static final int M = 10; private static int[][] result; public static int search(int xi, int yi) { if (xi == 0 || yi == 0) { return 1; } //记忆化搜索 if (result[xi][yi] >= 0) { return result[xi][yi]; } result[xi][yi] = search(xi-1, yi) + search(xi, yi-1); return result[xi][yi]; } public static int searchDitui(int xi, int yi) { for (int i = 0; i <= N; i++) { result[i][0] = 1; } for (int j = 0; j <= M; j++) { result[0][j] = 1; } //i j是从1开始的 for (int i = 1; i <= N; i++) { for (int j = 1; j <= M; j++) { result[i][j] = result[i-1][j] + result[i][j-1]; } } return result[xi][yi]; } public static void main(String[] args) { result = new int[N+1][M+1]; for (int i = 0; i <= N; i++) { for (int j = 0; j <= M; j++) { result[i][j] = -1; } } long start = System.currentTimeMillis(); System.out.println(search(N, M)); System.out.println("Time:" + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms"); long start2 = System.currentTimeMillis(); System.out.println(searchDitui(N, M)); System.out.println("Time:" + (System.currentTimeMillis() - start2) + " ms"); }}
运行结果:
184756
Time:1 ms
184756
Time:0 ms
小兵先前冲,某点不能走
数学分析
如果在上面的点中,(3,3)点是不能走的。那怎么办?
现在来看下面的图,这个图是是个7*5的图。
先用数学分析下:
记(0,0)点为A点,(7,5)点为B点,(3,3)点为P点。
从A->B点总共C(12,5)种走法。
从A->P点总共C(6,3)种走法。
从P->B点总共C(6,2)种走法。
由于P点不能走,那么经过P点,从A点走到B点有几种走法呢?
C(6,3)*C(6,2)种走法。
因此,不经过P点的走法:C(12,5)-C(6,3)*C(6,2)=492种走法。
注意,这个结果跟不经过哪个点有直接关系。
比如现在改为(2,2)点不能走,则:
C(12,5)-C(4,2)*C(8,3)=456种。
代码实现
要到达R点需要经过P点和Q点,这时P不能走,则只需要置为0即可。即:search(4,3) = 0 + search(4,2);
也就是说,遇到(3,3)这个点就返回0。
代码实现如下所示:
package org.fan.learn;/** * Created by thinkpad on 2016/9/12. */public class LittleSoldier { //定义x轴有N个格子,y轴有M个格子 private static final int N = 7; private static final int M = 5; //(XNO,YNO)这个点表示不能走 private static final int XNO = 3; private static final int YNO = 3; private static int[][] result; public static int search(int xi, int yi) { if (xi == 0 || yi == 0) { return 1; } //(XNO,YNO)这个点表示不能走 if (xi == XNO && yi == YNO) { return 0; } //记忆化搜索 if (result[xi][yi] >= 0) { return result[xi][yi]; } result[xi][yi] = search(xi-1, yi) + search(xi, yi-1); return result[xi][yi]; } public static int searchDitui(int xi, int yi) { for (int i = 0; i <= N; i++) { result[i][0] = 1; } for (int j = 0; j <= M; j++) { result[0][j] = 1; } //i j是从1开始的 for (int i = 1; i <= N; i++) { for (int j = 1; j <= M; j++) { //(XNO,YNO)这个点表示不能走 if (i == XNO && j == YNO) { result[XNO][YNO] = 0; } else { result[i][j] = result[i-1][j] + result[i][j-1]; } } } return result[xi][yi]; } public static void main(String[] args) { result = new int[N+1][M+1]; for (int i = 0; i <= N; i++) { for (int j = 0; j <= M; j++) { result[i][j] = -1; } } long start = System.currentTimeMillis(); System.out.println(search(N, M)); System.out.println("Time:" + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms"); long start2 = System.currentTimeMillis(); System.out.println(searchDitui(N, M)); System.out.println("Time:" + (System.currentTimeMillis() - start2) + " ms"); }}
运行结果如下:
492
Time:1 ms
492
Time:0 ms
小兵向前冲,往上、右可以走1步或两步
package org.fan.learn.dp;/** * Created by fan on 2016/9/12. */public class LittleSoldier { //定义x轴有N个格子,y轴有M个格子 private static final int N = 2; private static final int M = 2; private static int[][] result; public static int search(int xi, int yi) { if (xi == 0 || yi == 0) { return 1; } if (xi < 0 || yi < 0) { return 0; } //记忆化搜索 if (result[xi][yi] >= 0) { return result[xi][yi]; } result[xi][yi] = search(xi-1, yi) + search(xi, yi-1) + search(xi-2, yi) + search(xi, yi-2); return result[xi][yi]; } public static int searchDitui(int xi, int yi) { for (int i = 0; i <= N; i++) { result[i][0] = 1; } for (int j = 0; j <= M; j++) { result[0][j] = 1; } result[1][1] = result[0][1] + result[1][0]; //不要忘了走到(2,1)点会有走1步或者走2步的情况 for (int i = 2; i <= N; i++) { result[i][1] = result[i-1][1] + result[i][0] + result[i-2][1]; } for (int j = 2; j <= M; j++) { result[1][j] = result[1][j-1] + result[0][j] + result[1][j-2]; } //i j是从1开始的 for (int i = 2; i <= N; i++) { for (int j = 2; j <= M; j++) { result[i][j] = result[i-1][j] + result[i][j-1] + result[i-2][j] + result[i][j-2]; } } return result[xi][yi]; } public static void main(String[] args) { result = new int[N+1][M+1]; for (int i = 0; i <= N; i++) { for (int j = 0; j <= M; j++) { result[i][j] = -1; } } long start = System.currentTimeMillis(); System.out.println(search(N, M)); System.out.println("Time:" + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms"); for (int i = 0; i <= N; i++) { for (int j = 0; j <= M; j++) { result[i][j] = -1; } } long start2 = System.currentTimeMillis(); System.out.println(searchDitui(N, M)); System.out.println("Time:" + (System.currentTimeMillis() - start2) + " ms"); }}
运行结果如下:
10
Time:0 ms
10
Time:0 ms
递推要比递归难写。因为要考虑很多特殊情况。最常见的就是,数组下标不要出现负数以及不要越界。这样,对于使得数组下标出现负数的情况,需要特殊赋初值。就像上面的写法一样。
组合问题
从n个东西里去m个:
C(n,m) = C(n-1, m-1) + C(n-1, m)
C(n-1, m-1)表示第n个东西被选了
C(n-1, m)表示第n个东西没有被选
package org.fan.learn.dp;/** * Created by fan on 2016/9/12. */public class Cnm { private static final int N = 20; private static final int M = 10; private static int[][] result; //开启了无脑模式 public static int cnmDigui(int n, int m) { if (n < m) { return 0; } if (m == 0) { return 1; } //记忆化搜索 if (result[n][m] >= 0) { return result[n][m]; } result[n][m] = cnmDigui(n - 1, m - 1) + cnmDigui(n - 1, m); return result[n][m]; } //这个写的好无脑 public static int cnmDitui(int n, int m) { for (int i = 0; i <= N; i++) { for (int j = 0; j <= M; j++) { if (i == j || j == 0) { result[i][j] = 1; } if (i < j) { result[i][j] = 0; } } } for (int i = 1; i <= N; i++) { for (int j = 1; j <= M; j++) { result[i][j] = result[i-1][j-1] + result[i-1][j]; } } return result[n][m]; } public static void main(String[] args) { result = new int[N+1][M+1]; for (int i = 0; i <= N; i++) { for (int j = 0; j <= M; j++) { result[i][j] = -1; } } long start = System.currentTimeMillis(); System.out.println(cnmDigui(N, M)); System.out.println("Time:" + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms"); long start2 = System.currentTimeMillis(); System.out.println(cnmDitui(N, M)); System.out.println("Time:" + (System.currentTimeMillis() - start2) + " ms"); }}
运行结果:
184756
Time:0 ms
184756
Time:0 ms
- 小兵向前冲
- 努力向前冲啊!
- 男孩向前冲
- 2014开始向前冲
- 奥运向前冲 被迫更名
- 绝不动摇地向前冲
- 天语向前冲,山寨当自强
- 阔步向前冲,拥抱云计算
- 衰鸟向前冲 中的“不动声色”
- cocos2dx游戏 方块向前冲 开源
- 智者向前冲 Symbian智能系统知识扫盲篇
- 要想成功 先发疯 头脑简单 向前冲
- 冲
- 向前
- 小兵工作总结
- java小兵
- 小兵兵【去能小兵传奇】
- 冲正
- Javascript计算闰年
- servlet--配置
- Unity进阶 - 动画系统 - 人形动画的导入
- RPC(Remote Procedure Call Protocol)——远程过程调用协议
- Android中利用jxl组件来操作excel
- 小兵向前冲
- 自定义 既可输入文字又可选择的 控件ComBox
- vim常用命令总结
- 五十道编程小题目 --- 48 java
- 结算和汇总不一致
- jquery自动将form表单封装成json
- Fragment中调用getActivity为null的问题
- java comm形式的串口通讯介绍及简单示例
- 网络层权重常用约束