面试题47. 礼物的最大价值

题目描述

在一个 m*n 的棋盘的每一格都放有一个礼物,每个礼物都有一定的价值(价值大于 0)。你可以从棋盘的左上角开始拿格子里的礼物,并每次向右或者向下移动一格、直到到达棋盘的右下角。给定一个棋盘及其上面的礼物的价值,请计算你最多能拿到多少价值的礼物?


示例:

输入:
[
[1,3,1],
[1,5,1],
[4,2,1]
]
输出: 12
解释: 路径 1→3→5→2→1 可以拿到最多价值的礼物


提示:
0 < grid.length <= 200
0 < grid[0].length <= 200

转载来源:力扣(LeetCode)


题目分析

我记得在大一时OJ上有一道类似的题目,当时是讲到了递归,然后当时能做出这道题的人都是大牛了,但是随着课程的推进和知识面的拓宽,解决这道题也有了多种方案,在这里我就介绍一下递归解法和动态规划解法,其实两者的思想都是差不多的

  • 递归解法
     因为只能往右走或者往下走,所以在每一个位置都只有两种情况,一是往右走,二是往下走,而最优解肯定在两者之间,所以对于一个位置而言,获得的礼物的最大价值等于Max(往右走之后能获得的最大价值,往下走之后能得到的最大价值) + 当前价值;于是,不难得出下面的代码(画成图其实就是二叉树,叶子节点的个数就是从左上方到右下方的总的路径数):
public int slowMaxValue(int[][] grid) {
        return Math.max(slowGetValue(grid, 0, 1), slowGetValue(grid, 1, 0)) + grid[0][0];
    }

    public int slowGetValue(int[][] grid, int x, int y) {
        //越界处理
        if (x == grid[0].length)
            return 0;
        //越界处理
        if (y == grid.length)
            return 0;
        return Math.max(slowGetValue(grid, x + 1, y), slowGetValue(grid, x, y + 1)) + grid[x][y];
    }

  对于[0][1]和[1][0]两点来说,求它们能取得的最大价值都需要求[1][1]这一点的最大值,这就造成了重复的计算,消耗了大量的时间,所以这个做法在LeetCode上面直接是时间超限了;为了达到避免重复计算的目的,下面介绍一下动态规划解法。

  • 动态规划解法
     对于[0][1]这个点,它只能从[0][0]这点往右走;所以[0][1]能取得的最大值为[0][0]+[0][1]
     对于[1][0]这个点,它只能从[0][0]这点往下走;所以[1][0]能取得的最大值为[0][0]+[1][0]
     对于[1][1]这个点,它能从[0][1]这点往下走,或者从[1][0]往右走;所以[1][1]能取得的最大值为MAX([0][1],[1][0]) + [1][1]
     ......
     对于[i][j]这个点,它能从[i-1][j]这点往下走,或者从[i][j-1]往右走;所以[i][j]能取得的最大值为MAX([i-1][j],[i][j-1]) + [i][j]
     不难推出状态转移方程:
       getValue [ i ] [ j ] = MAX( getValue [i -1] [ j ], getValue [ i ] [ j- 1] ) + value [ i ] [ j ]
    过程如下图所示:


于是动手开干,代码如下:

public int maxValue(int[][] grid) {
        for (int i = 1; i < grid[0].length; i++)
            grid[0][i] += grid[0][i - 1];
        for (int i = 1; i < grid.length; i++) {
            grid[i][0] += grid[i - 1][0];
        }
        for (int i = 1; i < grid.length; i++) {
            for (int j = 1; j < grid[0].length; j++)
                grid[i][j] += Math.max(grid[i - 1][j], grid[i][j - 1]);
        }
        return grid[grid.length - 1][grid[0].length - 1];
    }

代码文件


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