文章目录

  • 一、题目描述
  • 示例 1
  • 示例 2
  • 二、代码
  • 三、解题思路



一、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。那么从左上角到右下角将会有多少条不同的路径?

网格中的障碍物和空位置分别用 10 来表示。

示例 1

Python生成障碍物 python障碍物网格_算法

输入:obstacleGrid = [[0,0,0],[0,1,0],[0,0,0]]
输出:2
解释:3x3 网格的正中间有一个障碍物。
从左上角到右下角一共有 2 条不同的路径:
1. 向右 -> 向右 -> 向下 -> 向下
2. 向下 -> 向下 -> 向右 -> 向右

示例 2

Python生成障碍物 python障碍物网格_开发语言_02

输入:obstacleGrid = [[0,1],[0,0]]
输出:1

提示: m == obstacleGrid.lengthn == obstacleGrid[i].length 1 <= m, n <= 100obstacleGrid[i][j] 为 0 或 1

二、代码

代码如下:

import numpy as np
class Solution:
    def uniquePathsWithObstacles(self, obstacleGrid: List[List[int]]) -> int:
        m = len(obstacleGrid)
        n = len(obstacleGrid[0])
        if obstacleGrid[0][0] == 1 or obstacleGrid[m-1][n-1] == 1:
            return 0
        print(np.array(obstacleGrid))
        matrix = []
        for i in range(m):
            temp = []
            for j in range(n):
                temp.append(0)
            matrix.append(temp)
        for i in range(m):
            if obstacleGrid[i][0] == 0 :
                matrix[i][0] = 1
            else:
                break
        for i in range(n):
            if obstacleGrid[0][i] == 0 :
                matrix[0][i] = 1
            else:
                break
        print(np.array(matrix))
        for i in range(m-1):
            for j in range(n-1):
                if obstacleGrid[i+1][j+1] == 1:
                    continue
                matrix[i+1][j+1] = matrix[i][j+1] + matrix[i+1][j]
        print(np.array(matrix))
        return matrix[m-1][n-1]

三、解题思路

本题的解题思路是用matrix矩阵来存储从[0,0]处到达[i,j]处可能存在的路径数目,其中matrix的大小和输入的矩阵大小一致,最终只需要输出matrix矩阵右下角的数值即为总路径数目。

如何求matrix?再知道matrix的含义后,可以知道,每一处[i,j]对应的值为[0,0]到达此处的总路径数目。不难发现,第一行和第一列的值,它们的值应该都为1(如果其中没有障碍物),即从[0,0]到达第一行或第一列中的任意位置时,只存在一条路径。我们先不考虑除了第一行第一列以外的位置,那么此时matrix的初始化是这样的(假设是4x3的大小):

Python生成障碍物 python障碍物网格_Python生成障碍物_03

那么如果存在障碍物呢?加入在[2,0]和[0,1]处有障碍物,那么此时在障碍物后面的位置,就不可直接到达,则应该赋值为0,如图所示(黑色部分为障碍物,该位置对应的值也为0):

Python生成障碍物 python障碍物网格_算法_04

现在知道了如何初始化,那么如何求剩下位置的值呢?这里我们以[1,1]处位置为例,可以发现,该处的值(即可能的路径数)为1,是该点上面[0.1]和左边[1,0]对应的值之和(1=0+1),不难理解,因为机器只能走右边或者下面,所以某一个位置[i,j]的可能路径数目,就是该位置上面和左边路径数目的和,即matrix[i][j]=matrix[i-1][j]+matrix[i][j-1]

Python生成障碍物 python障碍物网格_List_05


这样的话,我们就可以从左到右,从上到下依次计算出每一个位置对应的值了。当然,在中间的过程中,我们还是有可能会遇到障碍物,此时只需要“避开”障碍物,让障碍物位置对应的值始终为0即可。

最后我们输出右下角的值,就是所有的可能情况。

Python生成障碍物 python障碍物网格_算法_06