一道关于骑士救公主故事的题目。
一些恶魔抓住了公主(P)并将她关在了地下城的右下角。地下城是由 M x N 个房间组成的二维网格。我们英勇的骑士(K)最初被安置在左上角的房间里,他必须穿过地下城并通过对抗恶魔来拯救公主。
骑士的初始健康点数为一个正整数。如果他的健康点数在某一时刻降至 0 或以下,他会立即死亡。
有些房间由恶魔守卫,因此骑士在进入这些房间时会失去健康点数(若房间里的值为负整数,则表示骑士将损失健康点数);其他房间要么是空的(房间里的值为 0),要么包含增加骑士健康点数的魔法球(若房间里的值为正整数,则表示骑士将增加健康点数)。
为了尽快到达公主,骑士决定每次只向右或向下移动一步。
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/dungeon-game
分析
这与之前的那道 64.最短路径和 颇为相似,不同的是,最短路径和是从左上角开始,取右&下最小一直算到右下角。而本题如果如法炮制(左上->右下)的话,并不能得到最初的最小健康点。
要算开始点的最小健康点,应该从右下->左上求值。对于这样的最优路径题目,我们一贯采用DP来解。
算法
1. 首先初始化一个二维数组DP[M+1][ N+1]值都是INT_MAX(额外的一行一列是为了确定DP中最后一行和最后一列使用的,当然你也可以不用额外的行列,首先算出右下角的数值,单独算最后一行和最后一列);
2. 从DP右下角[M][N]开始,一直算到左上角
状态方程:
ans = min(dp[i+1][j], dp[i][j+1]) - dungeon[i][j];
dp[i][j] = ans; (ans >0)
dp[i][j] = 1; (else)
3. 输出dp[0][0]
解释:我们根据当前点的右边和下边点来确定当前点。由于要求最小的生命值/健康点,所以我们取二者中的最小值(可以认为下一步的生命值越小,本点的生命值就越小)减去当前点(i, j)的损耗值,就是本点的最小生命值。(在简单点儿说就是,上一点的初始PH+损耗PH(有正有负) = 下一点初始PH,我们算的都是初始PH值,所以用下一点的初始PH-损耗=上一点的初始PH)
源码1 二维DP
1 class Solution { 2 public: 3 int calculateMinimumHP(vector<vector<int>>& dungeon) { 4 int row = dungeon.size(); 5 int col = dungeon[0].size(); 6 if(row == 0 || col == 0) 7 return 1; 8 vector<vector<int>> dp(row+1, vector<int>(col+1, INT_MAX)); 9 dp[row][col-1] = 1; dp[row-1][col] = 1; 10 for(int i=row-1; i>=0; i--) 11 { 12 for(int j=col-1; j>=0; j--) 13 { 14 int ph = min(dp[i+1][j], dp[i][j+1]) - dungeon[i][j]; 15 dp[i][j] = (ph > 0)?ph:1; 16 } 17 } 18 return dp[0][0]; 19 } 20 };
源码2 原地操作,不使用额外空间
1 class Solution { 2 public: 3 int calculateMinimumHP(vector<vector<int>>& dungeon) { 4 int row = dungeon.size(); 5 int col = dungeon[0].size(); 6 if(row == 0 || col == 0) 7 return 1; 8 //右下角点PH值 9 dungeon[row-1][col-1] = sub(1, dungeon[row-1][col-1]); 10 //最后一行/一列单独计算 11 for(int i=row-2; i>=0; i--) 12 dungeon[i][col-1] = sub(dungeon[i+1][col-1], dungeon[i][col-1]); 13 for(int i=col-2; i>=0; i--) 14 dungeon[row-1][i] = sub(dungeon[row-1][i+1], dungeon[row-1][i]); 15 //其他点计算 16 for(int i=row-2; i>=0; i--) 17 { 18 for(int j=col-2; j>=0; j--) 19 { 20 dungeon[i][j] = sub(min(dungeon[i+1][j], dungeon[i][j+1]), dungeon[i][j]); 21 } 22 } 23 return dungeon[0][0]; 24 } 25 //用于计算当前点的初始PH,参数为min(右边,下边),当前点损耗值 26 int sub(int ph, int sub) 27 { 28 int PH = ph - sub; 29 return (PH > 0) ? PH : 1; 30 } 31 };
源码3 使用一维DP数组
自己尝试吧!没有必要!