C++矩阵中从上到下的最大路径和


问题陈述

考虑一个n*n矩阵。假设矩阵中的每个单元格都分配了一个值。我们只能从第i行的每个单元格移动到第i+1行中对角线上的更高单元格[即,只能从单元格(i, j)移动到单元格(i+1, j-1)和单元格(i+1, j+1)]。找到从顶行到底行遵循上述条件的路径,使得获得最大和。

示例

If given input is:
{
   {5, 6, 1, 17},
   {-2, 10, 8, -1},
   { 3, -7, -9, 4},
   {12, -4, 2, 2}
}

最大和为 (17 + 8 + 4 + 2) = 31

算法

  • 这个想法是找到最大和,或者所有从第一行每个单元格开始的路径,最后返回第一行中所有值的最大值。

  • 我们使用动态规划,因为许多子问题的结果会被反复需要。

示例

 在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define SIZE 10
int getMaxMatrixSum(int mat[SIZE][SIZE], int n){
   if (n == 1) {
      return mat[0][0];
   }
   int dp[n][n];
   int maxSum = INT_MIN, max;
   for (int j = 0; j < n; j++) {
      dp[n - 1][j] = mat[n - 1][j];
   }
   for (int i = n - 2; i >= 0; i--) {
      for (int j = 0; j < n; j++) {
         max = INT_MIN;
         if (((j - 1) >= 0) && (max < dp[i + 1][j - 1])) {
            max = dp[i + 1][j - 1];
         }
         if (((j + 1) < n) && (max < dp[i + 1][j + 1])) {
            max = dp[i + 1][j + 1];
         }
         dp[i][j] = mat[i][j] + max;
      }
   }
   for (int j = 0; j < n; j++) {
      if (maxSum < dp[0][j]) {
         maxSum = dp[0][j];
      }
   }
   return maxSum;
}
int main(){
   int mat[SIZE][SIZE] = {
      {5, 6, 1, 17},
      {-2, 10, 8, -1},
      {3, -7, -9, 4},
      {12, -4, 2, 2}
   };
   int n = 4;
   cout << "Maximum Sum = " << getMaxMatrixSum(mat, n) << endl;
   return 0;
}

输出

编译并执行上述程序时,将生成以下输出:

Maximum Sum = 31

更新于:2020年1月30日

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