Python程式:查詢達到目標所需增加的最小高度


假設我們有一個矩陣 M,其中 M[r][c] 代表該單元格的高度。如果我們當前位於左上角,並想移動到右下角。我們只能移動到相鄰單元格(上、下、左、右),前提是該相鄰單元格的高度小於或等於當前單元格的高度。我們可以在移動前增加任意數量單元格的高度,因此我們必須找到需要增加的最小總高度,以便能夠到達右下角單元格。

因此,如果輸入如下所示:

245
861

則輸出將為 4,因為我們可以選擇以下路徑 [2, 4, 5, 1] 並將高度更改為此配置:

555
861

為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:

INF := 無窮大

  • R, C := 矩陣的行數,矩陣的列數

  • pq := 使用堆建立一個優先順序佇列,並將 [0, R-1, C-1, M[-1, -1]] 插入其中

  • dist := 一個對映

  • dist[R-1, C-1, A[-1, -1]] := 0

  • 當 pq 不為空時,執行以下操作:

    • 從 pq 中刪除一個元素並將其儲存到 d、r、c、h 中

    • 如果 dist[r, c, h] < d,則

      • 進行下一次迭代

    • 如果 r 和 c 都為 0,則

      • 返回 d

    • 對於 [[r+1, c], [r, c+1], [r-1, c], [r, c-1]] 中的每個對 (nr, nc),執行以下操作:

      • 如果 0 <= nr < R 且 0 <= nc < C,則

        • 如果 d2 < dist[nr, nc, h2],則

          • dist[nr, nc, h2] := d2

          • 將 [d2, nr, nc, h2] 插入 pq

讓我們看看下面的實現以更好地理解:

示例

 線上演示

import collections
import heapq
class Solution:
   def solve(self, A):
      INF = float('inf')
      R, C = len(A), len(A[0])

      pq = [[0, R-1, C-1, A[-1][-1]]]
      dist = collections.defaultdict(lambda: INF)
      dist[R-1, C-1, A[-1][-1]] = 0
      while pq:
         d, r, c, h = heapq.heappop(pq)
         if dist[r, c, h] < d:
            continue
         if r == c == 0:
            return d
         for nr, nc in [[r+1, c], [r, c+1], [r-1, c], [r, c-1]]:
            if 0 <= nr < R and 0 <= nc < C:
               h2 = max(A[nr][nc], h)
               d2 = d + max(h2 - A[nr][nc], 0)
               if d2 < dist[nr, nc, h2]:
                  dist[nr, nc, h2] = d2
                  heapq.heappush(pq, [d2, nr, nc, h2])
ob = Solution()
matrix = [
[2, 4, 5],
[8, 6, 1]
]
print(ob.solve(matrix))

輸入

[[2, 4, 5],[8, 6, 1]]

輸出

4

更新於:2020年10月8日

146 次瀏覽

開啟你的職業生涯

完成課程獲得認證

開始學習
廣告
© . All rights reserved.