C++中的櫻桃採摘
假設我們有一個 N x N 的網格,網格中充滿了櫻桃。每個單元格包含以下可能的整數之一:
- 0 - 表示單元格為空,可以通行
- 1 - 表示單元格包含一顆櫻桃,可以拾取並通行
- -1 - 表示單元格包含荊棘,阻擋道路
我們必須遵守以下規則來收集最多的櫻桃:
- 從位置 (0, 0) 開始,移動到 (N-1, N-1),只能向右或向下移動到有效的路徑單元格。
- 到達 (N-1, N-1) 後,向左或向上移動返回 (0, 0),只能透過有效的路徑單元格。
- 當我們經過包含櫻桃的路徑單元格時,我們將櫻桃拾取,單元格變為空單元格(值為 0)。
- 如果 (0, 0) 和 (N-1, N-1) 之間沒有有效的路徑,則無法收集任何櫻桃。
因此,如果輸入如下:
0 | 1 | -1 |
1 | 0 | -1 |
1 | 1 | 1 |
輸出將為 5,因為我們從位置 (0, 0) 開始,向下、向下、向右、向右移動到達 (2, 2)。在此次旅行中,我們拾取了 4 顆櫻桃,矩陣變為:
0 | 1 | -1 |
0 | 0 | -1 |
0 | 0 | 0 |
然後,我們向左、向上、向上、向左移動返回 (0,0),拾取一顆櫻桃。拾取的櫻桃總數為 5。
為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:
- 定義一個大小為 2 x 2 的陣列 dir:{{1, 0}, {0, 1}}
- INF := 10^9
- 定義一個大小為 51 x 51 x 51 的陣列 dp。
- 定義一個函式 solve(),它將接收 r1、c1、c2、一個二維陣列 >& grid,
- n := grid 的大小,r2 := r1 + c1 - c2,ret := 0
- m := (如果 n 非零,則為 grid[0] 的大小,否則為 0)
- 如果 r1 < 0 或 c1 < 0 或 r2 < 0 或 c2 < 0 或 r1 >= n 或 r2 >= n 或 c1 >= m 或 c2 >= m,則:
- 返回 -INF
- 如果 grid[r1, c1] 等於 -1 或 grid[r2, c2] 等於 -1,則:
- 返回 -INF
- 如果 r1 等於 r2 且 c1 等於 c2 且 r1 等於 n - 1 且 c1 等於 m - 1,則:
- 返回 grid[r1, c1]
- 如果 dp[r1, c1, c2] 不等於 -1,則:
- 返回 dp[r1, c1, c2]
- ret := ret + grid[r1, c1]
- 如果 r1 等於 r2 且 c1 等於 c2,則:什麼也不做
- 否則
- ret := ret + grid[r2, c2]
- temp := -INF
- 對於初始化 k := 0,當 k < 2 時,更新(k 增加 1),執行:
- temp := temp 和 solve(r1 + dir[k, 0], c1 + dir[k, 1], c2 + 1, grid) 的最大值
- temp := temp 和 solve(r1 + dir[k, 0], c1 + dir[k, 1], c2, grid) 的最大值
- 返回 dp[r1, c1, c2] = ret + temp
- 在主方法中,執行以下操作:
- 用 -1 填充 dp
- ret := solve(0, 0, 0, grid)
- 返回 0 和 ret 的最大值
讓我們來看下面的實現,以便更好地理解:
示例
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; int dir[2][2] = {{1, 0}, {0, 1}}; const int INF = 1e9; class Solution { public: int dp[51][51][51]; int solve(int r1, int c1, int c2, vector < vector <int> >& grid){ int n = grid.size(); int r2 = r1 + c1 - c2; int ret = 0; int m = n? grid[0].size() : 0; if(r1 < 0 || c1 < 0 || r2 < 0 || c2 < 0 || r1 >= n || r2 >= n || c1 >= m || c2 >= m) return -INF; if(grid[r1][c1] == -1 || grid[r2][c2] == -1) return -INF; if(r1 == r2 && c1 == c2 && r1 == n - 1 && c1 == m - 1)return grid[r1][c1]; if(dp[r1][c1][c2] != -1) return dp[r1][c1][c2]; ret += grid[r1][c1]; if(r1 == r2 && c1 == c2){ }else ret += grid[r2][c2]; int temp = -INF; for(int k = 0; k < 2; k++){ temp = max(temp, solve(r1 + dir[k][0], c1 + dir[k][1], c2 + 1, grid)); temp = max(temp, solve(r1 + dir[k][0], c1 + dir[k][1], c2, grid)); } return dp[r1][c1][c2] = ret + temp; } int cherryPickup(vector<vector<int>>& grid) { memset(dp, -1, sizeof(dp)); int ret = solve(0, 0, 0, grid); return max(0, ret); } }; main(){ Solution ob; vector<vector<int>> v = {{0,1,-1},{1,0,-1},{1,1,1}}; cout << (ob.cherryPickup(v)); }
輸入
{{0,1,-1},{1,0,-1},{1,1,1}}
輸出
5
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