题目描述
给定一个三角形,找出自顶向下的最小路径和。每一步只能移动到下一行中相邻的结点上。
相邻的结点 在这里指的是 下标 与 上一层结点下标 相同或者等于 上一层结点下标 + 1 的两个结点。
例如,给定三角形:
[
[2],
[3,4],
[6,5,7],
[4,1,8,3]
]
自顶向下的最小路径和为 11(即,2 + 3 + 5 + 1 = 11)。
说明:
如果你可以只使用 $O(n)$ 的额外空间($n$ 为三角形的总行数)来解决这个问题,那么你的算法会很加分。
算法
(动态规划,DP) $O(n^2)$
时间复杂度
时间复杂度$O(n^2)$,空间复杂度$O(n^2)$
由于第$i$层只用到了第$i-1$层,之前的层都没用到,被覆盖掉了,因此可以用两个滚动数组来优化,空间复杂度由$O(n^2)$降为$O(n)$
C++ 代码
class Solution {
public:
int minimumTotal(vector<vector<int>>& triangle) {
int n = triangle.size();
vector<vector<long long>> f(n, vector<long long>(n)); // vector定义二维数组
f[0][0] = triangle[0][0]; // 第0行只有一种方案
for(int i = 1; i < n; i++) // 从第一行开始做
for(int j = 0; j <= i; j++) // 遍历当前行前i个数
{
f[i][j] = INT_MAX;
if(j > 0) f[i][j] = min(f[i][j], f[i - 1][j - 1] + triangle[i][j]); // j>0才可以从左边更新(第一个数不能从左边过来)
if(j < i) f[i][j] = min(f[i][j], f[i - 1][j] + triangle[i][j]); // j<i才可以从右边更新(最后一个数不能从右边过来)
}
long long res = INT_MAX; // 枚举最后一行的所有状态,取最小值
for(int i = 0; i < n; i++) res = min(res, f[n - 1][i]);
return res;
}
};
优化后代码(只需要把所有第i层状态的下标&1即可)
class Solution {
public:
int minimumTotal(vector<vector<int>>& triangle) {
int n = triangle.size();
vector<vector<long long>> f(2, vector<long long>(n)); // vector定义二维数组
f[0][0] = triangle[0][0]; // 第0行只有一种方案
for(int i = 1; i < n; i++) // 从第一行开始做
for(int j = 0; j <= i; j++) // 遍历当前行前i个数
{
f[i & 1][j] = INT_MAX;
if(j > 0) f[i & 1][j] = min(f[i & 1][j], f[i - 1 & 1][j - 1] + triangle[i][j]); // j>0才可以从左边更新(第一个数不能从左边过来)
if(j < i) f[i & 1][j] = min(f[i & 1][j], f[i - 1 & 1][j] + triangle[i][j]); // j<i才可以从右边更新(最后一个数不能从右边过来)
}
long long res = INT_MAX; // 枚举最后一行的所有状态,取最小值
for(int i = 0; i < n; i++) res = min(res, f[n - 1 & 1][i]);
return res;
}
};