C++中的樱桃采摘


假设我们有一个 N x N 的网格,网格中充满了樱桃。每个单元格包含以下可能的整数之一:

  • 0 - 表示单元格为空,可以通行
  • 1 - 表示单元格包含一颗樱桃,可以拾取并通行
  • -1 - 表示单元格包含荆棘,阻挡道路

我们必须遵守以下规则来收集最多的樱桃:

  • 从位置 (0, 0) 开始,移动到 (N-1, N-1),只能向右或向下移动到有效的路径单元格。
  • 到达 (N-1, N-1) 后,向左或向上移动返回 (0, 0),只能通过有效的路径单元格。
  • 当我们经过包含樱桃的路径单元格时,我们将樱桃拾取,单元格变为空单元格(值为 0)。
  • 如果 (0, 0) 和 (N-1, N-1) 之间没有有效的路径,则无法收集任何樱桃。

因此,如果输入如下:

01-1
10-1
111

输出将为 5,因为我们从位置 (0, 0) 开始,向下、向下、向右、向右移动到达 (2, 2)。在此次旅行中,我们拾取了 4 颗樱桃,矩阵变为:

01-1
00-1
000

然后,我们向左、向上、向上、向左移动返回 (0,0),拾取一颗樱桃。拾取的樱桃总数为 5。

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • 定义一个大小为 2 x 2 的数组 dir:{{1, 0}, {0, 1}}
  • INF := 10^9
  • 定义一个大小为 51 x 51 x 51 的数组 dp。
  • 定义一个函数 solve(),它将接收 r1、c1、c2、一个二维数组 >& grid,
  • n := grid 的大小,r2 := r1 + c1 - c2,ret := 0
  • m := (如果 n 非零,则为 grid[0] 的大小,否则为 0)
  • 如果 r1 < 0 或 c1 < 0 或 r2 < 0 或 c2 < 0 或 r1 >= n 或 r2 >= n 或 c1 >= m 或 c2 >= m,则:
    • 返回 -INF
  • 如果 grid[r1, c1] 等于 -1 或 grid[r2, c2] 等于 -1,则:
    • 返回 -INF
  • 如果 r1 等于 r2 且 c1 等于 c2 且 r1 等于 n - 1 且 c1 等于 m - 1,则:
    • 返回 grid[r1, c1]
  • 如果 dp[r1, c1, c2] 不等于 -1,则:
    • 返回 dp[r1, c1, c2]
  • ret := ret + grid[r1, c1]
  • 如果 r1 等于 r2 且 c1 等于 c2,则:什么也不做
  • 否则
    • ret := ret + grid[r2, c2]
  • temp := -INF
  • 对于初始化 k := 0,当 k < 2 时,更新(k 增加 1),执行:
    • temp := temp 和 solve(r1 + dir[k, 0], c1 + dir[k, 1], c2 + 1, grid) 的最大值
    • temp := temp 和 solve(r1 + dir[k, 0], c1 + dir[k, 1], c2, grid) 的最大值
  • 返回 dp[r1, c1, c2] = ret + temp
  • 在主方法中,执行以下操作:
  • 用 -1 填充 dp
  • ret := solve(0, 0, 0, grid)
  • 返回 0 和 ret 的最大值

让我们来看下面的实现,以便更好地理解:

示例

在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int dir[2][2] = {{1, 0}, {0, 1}};
const int INF = 1e9;
class Solution {
public:
   int dp[51][51][51];
   int solve(int r1, int c1, int c2, vector < vector <int> >& grid){
      int n = grid.size();
      int r2 = r1 + c1 - c2;
      int ret = 0;
      int m = n? grid[0].size() : 0;
      if(r1 < 0 || c1 < 0 || r2 < 0 || c2 < 0 || r1 >= n || r2 >= n || c1 >= m || c2 >= m) return -INF;
      if(grid[r1][c1] == -1 || grid[r2][c2] == -1) return -INF;
      if(r1 == r2 && c1 == c2 && r1 == n - 1 && c1 == m - 1)return grid[r1][c1];
      if(dp[r1][c1][c2] != -1) return dp[r1][c1][c2];
      ret += grid[r1][c1];
      if(r1 == r2 && c1 == c2){
         }else ret += grid[r2][c2];
         int temp = -INF;
         for(int k = 0; k < 2; k++){
         temp = max(temp, solve(r1 + dir[k][0], c1 + dir[k][1], c2 + 1, grid));
         temp = max(temp, solve(r1 + dir[k][0], c1 + dir[k][1], c2, grid));
      }
      return dp[r1][c1][c2] = ret + temp;
   }
   int cherryPickup(vector<vector<int>>& grid) {
      memset(dp, -1, sizeof(dp));
      int ret = solve(0, 0, 0, grid);
      return max(0, ret);
   }
};
main(){
   Solution ob;
   vector<vector<int>> v = {{0,1,-1},{1,0,-1},{1,1,1}};
   cout << (ob.cherryPickup(v));
}

输入

{{0,1,-1},{1,0,-1},{1,1,1}}

输出

5

更新于:2020年6月2日

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