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华为 OD 训练营 · 题解精讲

LC63. 不同路径 II

配套讲解:视频讲解

LC63. 不同路径 II 视频地址:https://uha.xet.tech/s/1JKdYz

题目描述

一个机器人位于一个 m x n 网格的左上角 (起始点在下图中标记为 “Start” )。 机器人每次只能向下或者向右移动一步。机器人试图达到网格的右下角(在下图中标记为 “Finish” )。 现在考虑网格中有障碍物。问总共有多少条不同的路径? XMuYbSCIyo2aW0xkLzrcDzarnVh.png

网格中的障碍物和空位置分别用 1 和 0 来表示。 KrARbadunofZ0Qxl7Lmc5suMnNb.png

题目解析

解题思路

本题是带障碍物的网格路径计数问题,机器人只能向右或向下移动。采用动态规划求解,定义 dp[i][j] 表示从起点 (0,0) 到达 (i,j) 的不同路径数。

状态转移方程

  • (i,j) 是障碍物,则 dp[i][j] = 0(不可达)。
  • 否则,dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j-1],因为只能从上方或左方到达。

边界初始化

  • 第一行:只能从左向右移动,遇到障碍物前 dp[0][j] = 1,障碍物及其后均为 0。
  • 第一列:只能从上向下移动,同理处理。

关键步骤

1. 初始化第一行和第一列

   第一行: [1, 1, 0, 0]  (第2列有障碍,后续全0)
   第一列: [1, 0, 0, 0]  (第1行有障碍,后续全0)

2. 填充剩余格子(1,1) 开始遍历,若当前格子不是障碍物,则累加上方和左方的 dp 值。 例如 dp[1][1] = dp[0][1] + dp[1][0]

3. 返回结果 最终 dp[m-1][n-1] 即为答案。

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(m×n),遍历整个网格一次。
  • 空间复杂度:O(m×n),使用二维 dp 数组存储状态。

参考代码

class Solution:
    def uniquePathsWithObstacles(self, obstacleGrid: List[List[int]]) -> int:
        # 设置二维数组 dp 用来储存到达每个位置时不同路径的数量
        # dp[0][0] 表示从第 0 行第 0 列到达第 0 行第 0 列时不同路径的数量
        # dp[0][i] 表示从第 0 行第 0 列到达第 0 行第 i 列时不同路径的数量
        # dp[j][0] 表示从第 0 行第 0 列到达第 j 行第 0 列时不同路径的数量
        # dp[i][j] 表示从第 0 行第 0 列到达第 i 行第 j 列时不同路径的数量

        # m 行
        m = len(obstacleGrid)

        # n 列
        n = len(obstacleGrid[0])

        dp = [[0] * n for _ in range(m)]


        # i 从 0 遍历到 m - 1 
        # 获取从第 0 行第 0 列到达第 j 行第 0 列时不同路径的数量
        # 由于每次只能向下或者向右移动一步,此时只能向下移动一步
        # 所以,只能一直向下走,只有这一条路径
        for i in range( 0 , m ):
            # 一旦出现了障碍,那么后面所有的位置都是到达不了的,都是默认的 0
            if obstacleGrid[i][0] == 1 :   break

            # 仅此一条,别无分路
            dp[i][0] = 1


        # j 从 0 遍历到 n - 1 
        # 获取从第 0 行第 0 列到达第 0 行第 i 列时不同路径的数量
        # 由于每次只能向下或者向右移动一步,此时只能向右移动一步
        # 所以,只能一直向右走,只有这一条路径
        for j in range( 0 , n ):
            # 一旦出现了障碍,那么后面所有的位置都是到达不了的,都是默认的 0
            if obstacleGrid[0][j] == 1 : break
                 
            # 仅此一条,别无分路
            dp[0][j] = 1
            
    

        # 接下来从第 1 行到第 m - 1 行
        # 从第 1 列到 n - 1 列
        # 填充二维数组 dp 里面的值
        # dp[i][j] 表示从第 0 行第 0 列到达第 i 行第 j 列时不同路径的数量
        for i in range( 1 , m ):

            for j in range( 1 , n ):
                # 由于每次只能向下或者向右移动一步
                
                # 如果此时出现了障碍,那么由于无法到达这个位置,因此不用处理
                if  obstacleGrid[i][j] == 1  : continue

                # 位置 (i,j) 的不同路径的数量是由
                # 1、上边位置 dp[ i - 1 ][j] 的不同路径的数量
                # 2、左边位置 dp[i][ j - 1 ] 的不同路径的数量
                # 两者之和获取到的
                dp[i][j] = dp[ i - 1 ][j] + dp[i][ j - 1 ]


        # dp[ m - 1][ n - 1 ] 表示从第 0 行第 0 列到达第 m - 1 行第 n - 1 列时不同路径的数量
        # 即到达终点的数量
        # 返回这个结果即可
        return dp[ m - 1 ][ n - 1 ]