C++矩陣中從上到下的最大路徑和


問題陳述

考慮一個n*n矩陣。假設矩陣中的每個單元格都分配了一個值。我們只能從第i行的每個單元格移動到第i+1行中對角線上的更高單元格[即,只能從單元格(i, j)移動到單元格(i+1, j-1)和單元格(i+1, j+1)]。找到從頂行到底行遵循上述條件的路徑,使得獲得最大和。

示例

If given input is:
{
   {5, 6, 1, 17},
   {-2, 10, 8, -1},
   { 3, -7, -9, 4},
   {12, -4, 2, 2}
}

最大和為 (17 + 8 + 4 + 2) = 31

演算法

  • 這個想法是找到最大和,或者所有從第一行每個單元格開始的路徑,最後返回第一行中所有值的最大值。

  • 我們使用動態規劃,因為許多子問題的結果會被反覆需要。

示例

 線上演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define SIZE 10
int getMaxMatrixSum(int mat[SIZE][SIZE], int n){
   if (n == 1) {
      return mat[0][0];
   }
   int dp[n][n];
   int maxSum = INT_MIN, max;
   for (int j = 0; j < n; j++) {
      dp[n - 1][j] = mat[n - 1][j];
   }
   for (int i = n - 2; i >= 0; i--) {
      for (int j = 0; j < n; j++) {
         max = INT_MIN;
         if (((j - 1) >= 0) && (max < dp[i + 1][j - 1])) {
            max = dp[i + 1][j - 1];
         }
         if (((j + 1) < n) && (max < dp[i + 1][j + 1])) {
            max = dp[i + 1][j + 1];
         }
         dp[i][j] = mat[i][j] + max;
      }
   }
   for (int j = 0; j < n; j++) {
      if (maxSum < dp[0][j]) {
         maxSum = dp[0][j];
      }
   }
   return maxSum;
}
int main(){
   int mat[SIZE][SIZE] = {
      {5, 6, 1, 17},
      {-2, 10, 8, -1},
      {3, -7, -9, 4},
      {12, -4, 2, 2}
   };
   int n = 4;
   cout << "Maximum Sum = " << getMaxMatrixSum(mat, n) << endl;
   return 0;
}

輸出

編譯並執行上述程式時,將生成以下輸出:

Maximum Sum = 31

更新於:2020年1月30日

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