在网格上移动到目的地的方法数
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题目描述
代码结果
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/**
* LeetCode 2912: Number of Ways to Move to a Destination on a Grid
*
* Problem Statement:
* Given a m x n grid, you are initially located at the top-left corner (0, 0). You can only move either down or right
* at any point in time. You are trying to reach the bottom-right corner (m-1, n-1). How many possible unique paths are there?
*
* Approach:
* - Use dynamic programming with Java Streams to store the number of ways to reach each cell.
* - Initialize the first row and first column to 1, since there's only one way to reach cells in the first row or column.
* - For each cell (i, j), the number of ways to reach it is the sum of ways to reach the cell directly above it and the cell directly to the left of it.
* - The value at the bottom-right corner of the grid will be the result.
*/
import java.util.stream.IntStream;
public class Solution {
public int uniquePaths(int m, int n) {
int[][] dp = new int[m][n];
// Initialize the first row and first column using streams
IntStream.range(0, m).forEach(i -> dp[i][0] = 1);
IntStream.range(0, n).forEach(j -> dp[0][j] = 1);
// Fill in the rest of the dp array using nested streams
IntStream.range(1, m).forEach(i ->
IntStream.range(1, n).forEach(j ->
dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j-1]
)
);
return dp[m-1][n-1];
}
}
解释
方法:
此题解利用矩阵快速幂的方式来解决在网格中从起点到终点的路径计数问题。首先定义了一个动态规划数组 dp,其初值基于起点和终点的相对位置。接着定义了转移矩阵 mm,它描述了在一步操作中各种状态(不同的行列位置关系)之间的转换。通过矩阵快速幂算法,计算 k 步后的状态转移矩阵 mmm。最终通过 mmm 和 dp 的乘积,得到了从起点到终点恰好 k 步的路径数量。
时间复杂度:
O(log k)
空间复杂度:
O(1)
代码细节讲解
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为什么在初始化dp数组时,使用(source[1]==dest[1])*2+(source[0]==dest[0])来设置其值?这种设置方式的含义是什么?
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题解中提到的'状态转移矩阵'是如何设计的?每个元素代表的含义是什么,它们是如何与网格的行和列关联的?
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题解中使用了模数10^9+7,为什么要在这种情况下使用模数,它的选择有什么特别的原因吗?
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最终结果的计算方法似乎涉及到多个矩阵元素和dp数组的乘积,能否具体解释这个计算过程是如何对应到从起点到终点的路径数量的?
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