不同路径

题目描述

来源于 https://leetcode-cn.com/

一个机器人位于一个 m x n 网格的左上角 (起始点在下图中标记为“Start” )。

机器人每次只能向下或者向右移动一步。机器人试图达到网格的右下角(在下图中标记为“Finish”)。

问总共有多少条不同的路径?

例如,上图是一个7 x 3 的网格。有多少可能的路径?

说明:m 和 n 的值均不超过 100。

示例 1:

输入: m = 3, n = 2
输出: 3
解释:
从左上角开始,总共有 3 条路径可以到达右下角。
1. 向右 -> 向右 -> 向下
2. 向右 -> 向下 -> 向右
3. 向下 -> 向右 -> 向右

示例 2:

输入: m = 7, n = 3
输出: 28

解法 1 - 动态规划:

本题可用动态规划来做,用数组 m 来保存各个位置到右下角的路线数量。从右下角向左上角遍历,各个位置到右下角的路线数量为:

m[i][j] = m[i+1][j] + m[i][j+1]

在遍历中考虑一下边界即可。

from collections import defaultdict

class Solution:
    def uniquePaths(self, m, n):
        """
        :type m: int
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        
        dp = defaultdict(int)
        dp[(m-1,n-1)] = 1
        
        for col in range(n-1, -1, -1):
            for row in range(m-1, -1, -1):
                if row < m-1:
                    dp[(row, col)] += dp[(row+1, col)]
                
                if col < n-1:
                    dp[(row, col)] += dp[(row, col+1)]
        
        return dp[(0,0)]

解法 2 - 排列组合

另外,从左上角走到右下角一个需要走 m+n-2 步,其中向下走 m-1 步,向右走 n-1 步,因此一共有 C(m+n-1,m-1) 中路线。

# C(n, k)
def comb(self, n, k):
    m = n + 1
    nterms = min(k, n - k)

    numerator = 1
    denominator = 1
    for j in range(1, nterms + 1):
        numerator *= m - j
        denominator *= j

    return numerator // denominator

class Solution:
    def uniquePaths(self, m, n):
        return comb(m+n-2, n-1)