路径问题(greedy):地下城游戏

news2025/3/21 4:57:31

 题目描述:

恶魔们抓住了公主并将她关在了地下城 dungeon 的 右下角 。地下城是由 m x n 个房间组成的二维网格。我们英勇的骑士最初被安置在 左上角 的房间里,他必须穿过地下城并通过对抗恶魔来拯救公主。

骑士的初始健康点数为一个正整数。如果他的健康点数在某一时刻降至 0 或以下,他会立即死亡。

有些房间由恶魔守卫,因此骑士在进入这些房间时会失去健康点数(若房间里的值为负整数,则表示骑士将损失健康点数);其他房间要么是空的(房间里的值为 0),要么包含增加骑士健康点数的魔法球(若房间里的值为正整数,则表示骑士将增加健康点数)。

为了尽快解救公主,骑士决定每次只 向右 或 向下 移动一步

返回确保骑士能够拯救到公主所需的最低初始健康点数。

注意:任何房间都可能对骑士的健康点数造成威胁,也可能增加骑士的健康点数,包括骑士进入的左上角房间以及公主被监禁的右下角房间。

示例 1:

输入:dungeon = [[-2,-3,3],[-5,-10,1],[10,30,-5]]
输出:7
解释:如果骑士遵循最佳路径:右 -> 右 -> 下 -> 下 ,则骑士的初始健康点数至少为 7 。

示例 2:

输入:dungeon = [[0]]
输出:1

提示:

  • m == dungeon.length
  • n == dungeon[i].length
  • 1 <= m, n <= 200
  • -1000 <= dungeon[i][j] <= 1000

题目解析:

这道题是比较难的。这道题我们可以形象的理解为打怪游戏,骑士的血条是>0的,在迷宫打怪的过程中,骑士会消耗自己的血条。但是,在某个位置会有血包,会让骑士的血条增加。这道题给了一个二维数组,骑士从左上角到右下角,骑士的血条一定是大于等于某个值的,不然的话那还救什么公主。

通过对示例1的分析,发现骑士的血条值最低应为7。

算法原理:动态规划

状态表示:

经验+题目要求)同学们可能会发现,这道题和上一道题一样(路径下降最小和),我们以某一个位置为结尾这一条经验是推不出状态转移方程的,感兴趣的同学可以去推导一下。这时,我们就不得不考虑其他的经验值了。既然以某一个位置为结尾推导不出,那我们不妨试一下,如果是以某一个位置为起点呢?

dp[i][j]表示从[i,j]位置出发到达终点,所需要的最低健康点数(血条值)。

状态转移方程:(分情况讨论)

不论是往那边走,都满足x+dp[i][j]>=dp[i][j+1]或者x+dp[i][j]>=dp[i+1][j],可以得到x>=dp[i][j+1]-dp[i][j]或者x>=dp[i+1][j]-dp[i][j]

往右走:dp[i][j+1]-dp[i][j]

往下走:dp[i+1][j]-dp[i][j]

最低健康点数(血条值):min(sp[i][j+1],dp[i+1][j])-dp[i][j];

处理下负数情况:dp[i][j]=max(1,dp[i][j]);

初始化:

(考虑边界情况)由于之前我们都需要考虑下标的映射关系,所以就显得很麻烦,为了方便,这道题的初始化我们仅只初始化最下边一行和最右边一行(不会初始化的考虑无穷大和特殊值

填表顺序:

从下往上,从右往左。

返回值:

返回dp[0][0]

代码:

class Solution {
public:
    int calculateMinimumHP(vector<vector<int>>& d) {
        int m=d.size(),n=d[0].size();
        vector<vector<int>> dp(m+1,vector<int>(n+1,INT_MAX));
        dp[m][n-1]=dp[m-1][n]=1;
        for(int i=m-1;i>=0;--i){
            for(int j=n-1;j>=0;--j){
                dp[i][j]=min(dp[i+1][j],dp[i][j+1])-d[i][j];
                dp[i][j]=max(1,dp[i][j]);
            }
        }
        return dp[0][0];
        
    }
};

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