Python程序:查找达到目标所需增加的最小高度
假设我们有一个矩阵 M,其中 M[r][c] 代表该单元格的高度。如果我们当前位于左上角,并想移动到右下角。我们只能移动到相邻单元格(上、下、左、右),前提是该相邻单元格的高度小于或等于当前单元格的高度。我们可以在移动前增加任意数量单元格的高度,因此我们必须找到需要增加的最小总高度,以便能够到达右下角单元格。
因此,如果输入如下所示:
2 | 4 | 5 |
8 | 6 | 1 |
则输出将为 4,因为我们可以选择以下路径 [2, 4, 5, 1] 并将高度更改为此配置:
5 | 5 | 5 |
8 | 6 | 1 |
为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:
INF := 无穷大
R, C := 矩阵的行数,矩阵的列数
pq := 使用堆创建一个优先级队列,并将 [0, R-1, C-1, M[-1, -1]] 插入其中
dist := 一个映射
dist[R-1, C-1, A[-1, -1]] := 0
当 pq 不为空时,执行以下操作:
从 pq 中删除一个元素并将其存储到 d、r、c、h 中
如果 dist[r, c, h] < d,则
进行下一次迭代
如果 r 和 c 都为 0,则
返回 d
对于 [[r+1, c], [r, c+1], [r-1, c], [r, c-1]] 中的每个对 (nr, nc),执行以下操作:
如果 0 <= nr < R 且 0 <= nc < C,则
如果 d2 < dist[nr, nc, h2],则
dist[nr, nc, h2] := d2
将 [d2, nr, nc, h2] 插入 pq
让我们看看下面的实现以更好地理解:
示例
import collections import heapq class Solution: def solve(self, A): INF = float('inf') R, C = len(A), len(A[0]) pq = [[0, R-1, C-1, A[-1][-1]]] dist = collections.defaultdict(lambda: INF) dist[R-1, C-1, A[-1][-1]] = 0 while pq: d, r, c, h = heapq.heappop(pq) if dist[r, c, h] < d: continue if r == c == 0: return d for nr, nc in [[r+1, c], [r, c+1], [r-1, c], [r, c-1]]: if 0 <= nr < R and 0 <= nc < C: h2 = max(A[nr][nc], h) d2 = d + max(h2 - A[nr][nc], 0) if d2 < dist[nr, nc, h2]: dist[nr, nc, h2] = d2 heapq.heappush(pq, [d2, nr, nc, h2]) ob = Solution() matrix = [ [2, 4, 5], [8, 6, 1] ] print(ob.solve(matrix))
输入
[[2, 4, 5],[8, 6, 1]]
输出
4
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