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  • letcode每日一题-不同路径

    话不多说,我们上题目:

    方法一:动态规划

    我们用 f(i, j)表示从左上角走到 (i, j) 的路径数量,其中 i 和 j 的范围分别是 [0, m)和 [0, n)。

    由于我们每一步只能从向下或者向右移动一步,因此要想走到 (i, j),如果向下走一步,那么会从 (i−1,j) 走过来;
    如果向右走一步,那么会从 (i, j-1)走过来。因此我们可以写出动态规划转移方程:

    f(i, j) = f(i-1, j) + f(i, j-1)

    需要注意的是,如果 i=0,那么 f(i-1,j)并不是一个满足要求的状态,我们需要忽略这一项;同理,如果 j=0,那么
    f(i,j-1) 并不是一个满足要求的状态,我们需要忽略这一项。

    初始条件为 f(0,0)=1,即从左上角走到左上角有一种方法。

    最终的答案即为 f(m-1,n-1)。
    代码实现如下:

    
    public int uniquePaths(int m, int n) {
            int[][] tmpResult=new int[m][n];
            for(int i=0;i<n;i++){
                tmpResult[0][i]=1;
            }
            for(int i=0;i<m;i++){
                tmpResult[i][0]=1;
            }
            for(int i=1;i<m;i++){
                for(int j=1;j<n;j++){
                    tmpResult[i][j] = tmpResult[i - 1][j] + tmpResult[i][j - 1];
                }
            }
            return tmpResult[m-1][n-1];
        }
    
    

    方法二: 递归
    递归则是从“Finish”出发,往上走,假设往上的位置是i,往左的位置是j,则有:
    1.i>1且j>1 则有两条路线,继续往上找就好
    2.i>1 或 j>1 则说明到了边缘,只有一种路线了,返回1就可以
    3.i=1且j=1 说明是终点了,无路线了,返回0即可
    代码实现如下:

    public int uniquePaths(int m, int n) {
            if(m==1 && n==1){
                return 1;
            }
            return bianli(m,n);
        }
    
        public int  bianli(int m, int n){
            if(m>1 && n>1){
                return bianli(m-1,n)+bianli(m,n-1);
            }else if(n>1 || m>1){
                return 1;
            }else {
                return 0;
            }
        }
    
    

    虽然递归运算的结果和动态规划的结果相同,但是递归的在执行的时候却超时了,了解了一下,记录下
    原因:
    大家都知道递归的实现是通过调用函数本身,函数调用的时候,每次调用时要做地址保存,参数传递等,这是通过
    一个递归工作栈实现的。具体是每次调用函数本身要保存的内容包括:局部变量、形参、调用函数地址、返回值。
    那么,如果递归调用N次,就要分配N局部变量、N形参、N调用函数地址、N返回值,这势必是影响效率的,同时,
    这也是内存溢出的原因,因为积累了大量的中间变量无法释放。
    1.1用循环效率会比递归效率高吗?

    递归与循环是两种不同的解决问题的典型思路。当然也并不是说循环效率就一定比递归高,递归和循环是两码事,
    递归带有栈操作,循环则不一定,两个概念不是一个层次,不同场景做不同的尝试。

    2.1递归算法:

    优点:代码简洁、清晰,并且容易验证正确性。(如果你真的理解了算法的话,否则你更晕)

    缺点:它的运行需要较多次数的函数调用,如果调用层数比较深,需要增加额外的堆栈处理(还有可能出现堆栈溢
    出的情况),比如参数传递需要压栈等操作,会对执行效率有一定影响。但是,对于某些问题,如果不使用递归,
    那将是极端难看的代码。

    2.2循环算法:

    优点:速度快,结构简单。

    缺点:并不能解决所有的问题。有的问题适合使用递归而不是循环。如果使用循环并不困难的话,最好使用循环。

    2.3递归算法和循环算法总结:

    1) 一般递归调用可以处理的算法,也可以通过循环去解决,常需要额外的低效处理。

    2)现在的编译器在优化后,对于多次调用的函数处理会有非常好的效率优化,效率未必低于循环。

    3) 递归和循环两者完全可以互换。如果用到递归的地方可以很方便使用循环替换,而不影响程序的阅读,那么替
    换成循环往往是好的。(例如:求阶乘的递归实现与循环实现。)

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