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# 63. 不同路径 II [力扣题目链接](https://leetcode-cn.com/problems/unique-paths-ii/) 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? ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210111204901338.png) 网格中的障碍物和空位置分别用 1 和 0 来表示。 示例 1: ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210111204939971.png) * 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: ![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210111205857918.png) * 输入:obstacleGrid = [[0,1],[0,0]] * 输出:1 提示: * m == obstacleGrid.length * n == obstacleGrid[i].length * 1 <= m, n <= 100 * obstacleGrid[i][j] 为 0 或 1 ## 思路 这道题相对于[62.不同路径](https://programmercarl.com/0062.不同路径.html) 就是有了障碍。 第一次接触这种题目的同学可能会有点懵,这有障碍了,应该怎么算呢? [62.不同路径](https://programmercarl.com/0062.不同路径.html)中我们已经详细分析了没有障碍的情况,有障碍的话,其实就是标记对应的dp table(dp数组)保持初始值(0)就可以了。 动规五部曲: 1. 确定dp数组(dp table)以及下标的含义 dp[i][j] :表示从(0 ,0)出发,到(i, j) 有dp[i][j]条不同的路径。 2. 确定递推公式 递推公式和62.不同路径一样,dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1]。 但这里需要注意一点,因为有了障碍,(i, j)如果就是障碍的话应该就保持初始状态(初始状态为0)。 所以代码为: ``` if (obstacleGrid[i][j] == 0) { // 当(i, j)没有障碍的时候,再推导dp[i][j] dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1]; } ``` 3. dp数组如何初始化 在[62.不同路径](https://programmercarl.com/0062.不同路径.html)不同路径中我们给出如下的初始化: ``` vector> dp(m, vector(n, 0)); // 初始值为0 for (int i = 0; i < m; i++) dp[i][0] = 1; for (int j = 0; j < n; j++) dp[0][j] = 1; ``` 因为从(0, 0)的位置到(i, 0)的路径只有一条,所以dp[i][0]一定为1,dp[0][j]也同理。 但如果(i, 0) 这条边有了障碍之后,障碍之后(包括障碍)都是走不到的位置了,所以障碍之后的dp[i][0]应该还是初始值0。 如图: ![63.不同路径II](https://img-blog.csdnimg.cn/20210104114513928.png) 下标(0, j)的初始化情况同理。 所以本题初始化代码为: ```CPP vector> dp(m, vector(n, 0)); for (int i = 0; i < m && obstacleGrid[i][0] == 0; i++) dp[i][0] = 1; for (int j = 0; j < n && obstacleGrid[0][j] == 0; j++) dp[0][j] = 1; ``` **注意代码里for循环的终止条件,一旦遇到obstacleGrid[i][0] == 1的情况就停止dp[i][0]的赋值1的操作,dp[0][j]同理** 4. 确定遍历顺序 从递归公式dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1] 中可以看出,一定是从左到右一层一层遍历,这样保证推导dp[i][j]的时候,dp[i - 1][j] 和 dp[i][j - 1]一定是有数值。 代码如下: ```CPP for (int i = 1; i < m; i++) { for (int j = 1; j < n; j++) { if (obstacleGrid[i][j] == 1) continue; dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1]; } } ``` 5. 举例推导dp数组 拿示例1来举例如题: ![63.不同路径II1](https://img-blog.csdnimg.cn/20210104114548983.png) 对应的dp table 如图: ![63.不同路径II2](https://img-blog.csdnimg.cn/20210104114610256.png) 如果这个图看不同,建议在理解一下递归公式,然后照着文章中说的遍历顺序,自己推导一下​!​ 动规五部分分析完毕,对应C++代码如下: ```CPP class Solution { public: int uniquePathsWithObstacles(vector>& obstacleGrid) { int m = obstacleGrid.size(); int n = obstacleGrid[0].size(); vector> dp(m, vector(n, 0)); for (int i = 0; i < m && obstacleGrid[i][0] == 0; i++) dp[i][0] = 1; for (int j = 0; j < n && obstacleGrid[0][j] == 0; j++) dp[0][j] = 1; for (int i = 1; i < m; i++) { for (int j = 1; j < n; j++) { if (obstacleGrid[i][j] == 1) continue; dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1]; } } return dp[m - 1][n - 1]; } }; ``` * 时间复杂度:$O(n × m)$,n、m 分别为obstacleGrid 长度和宽度 * 空间复杂度:$O(n × m)$ ## 总结 本题是[62.不同路径](https://programmercarl.com/0062.不同路径.html)的障碍版,整体思路大体一致。 但就算是做过62.不同路径,在做本题也会有感觉遇到障碍无从下手。 其实只要考虑到,遇到障碍dp[i][j]保持0就可以了。 也有一些小细节,例如:初始化的部分,很容易忽略了障碍之后应该都是0的情况。 就酱,「代码随想录」值得推荐给身边学算法的同学朋友们,关注后都会发现相见恨晚! ## 其他语言版本 ### Java ```java class Solution { public int uniquePathsWithObstacles(int[][] obstacleGrid) { int n = obstacleGrid.length, m = obstacleGrid[0].length; int[][] dp = new int[n][m]; for (int i = 0; i < m; i++) { if (obstacleGrid[0][i] == 1) break; //一旦遇到障碍,后续都到不了 dp[0][i] = 1; } for (int i = 0; i < n; i++) { if (obstacleGrid[i][0] == 1) break; ////一旦遇到障碍,后续都到不了 dp[i][0] = 1; } for (int i = 1; i < n; i++) { for (int j = 1; j < m; j++) { if (obstacleGrid[i][j] == 1) continue; dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1]; } } return dp[n - 1][m - 1]; } } ``` ### Python ```python class Solution: def uniquePathsWithObstacles(self, obstacleGrid: List[List[int]]) -> int: # 构造一个DP table row = len(obstacleGrid) col = len(obstacleGrid[0]) dp = [[0 for _ in range(col)] for _ in range(row)] dp[0][0] = 1 if obstacleGrid[0][0] != 1 else 0 if dp[0][0] == 0: return 0 # 如果第一个格子就是障碍,return 0 # 第一行 for i in range(1, col): if obstacleGrid[0][i] != 1: dp[0][i] = dp[0][i-1] # 第一列 for i in range(1, row): if obstacleGrid[i][0] != 1: dp[i][0] = dp[i-1][0] print(dp) for i in range(1, row): for j in range(1, col): if obstacleGrid[i][j] != 1: dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j-1] return dp[-1][-1] ``` ```python class Solution: """ 使用一维dp数组 """ def uniquePathsWithObstacles(self, obstacleGrid: List[List[int]]) -> int: m, n = len(obstacleGrid), len(obstacleGrid[0]) # 初始化dp数组 # 该数组缓存当前行 curr = [0] * n for j in range(n): if obstacleGrid[0][j] == 1: break curr[j] = 1 for i in range(1, m): # 从第二行开始 for j in range(n): # 从第一列开始,因为第一列可能有障碍物 # 有障碍物处无法通行,状态就设成0 if obstacleGrid[i][j] == 1: curr[j] = 0 elif j > 0: # 等价于 # dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1] curr[j] = curr[j] + curr[j - 1] # 隐含的状态更新 # dp[i][0] = dp[i - 1][0] return curr[n - 1] ``` ### Go ```go func uniquePathsWithObstacles(obstacleGrid [][]int) int { m, n := len(obstacleGrid), len(obstacleGrid[0]) // 定义一个dp数组 dp := make([][]int, m) for i, _ := range dp { dp[i] = make([]int, n) } // 初始化, 如果是障碍物, 后面的就都是0, 不用循环了 for i := 0; i < m && obstacleGrid[i][0] == 0; i++ { dp[i][0] = 1 } for i := 0; i < n && obstacleGrid[0][i] == 0; i++ { dp[0][i] = 1 } // dp数组推导过程 for i := 1; i < m; i++ { for j := 1; j < n; j++ { // 如果obstacleGrid[i][j]这个点是障碍物, 那么dp[i][j]保持为0 if obstacleGrid[i][j] != 1 { // 否则我们需要计算当前点可以到达的路径数 dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j-1] } } } return dp[m-1][n-1] } ``` ### Javascript ```Javascript var uniquePathsWithObstacles = function(obstacleGrid) { const m = obstacleGrid.length const n = obstacleGrid[0].length const dp = Array(m).fill().map(item => Array(n).fill(0)) for (let i = 0; i < m && obstacleGrid[i][0] === 0; ++i) { dp[i][0] = 1 } for (let i = 0; i < n && obstacleGrid[0][i] === 0; ++i) { dp[0][i] = 1 } for (let i = 1; i < m; ++i) { for (let j = 1; j < n; ++j) { dp[i][j] = obstacleGrid[i][j] === 1 ? 0 : dp[i - 1][j] + dp[i][j - 1] } } return dp[m - 1][n - 1] }; ``` C ```c //初始化dp数组 int **initDP(int m, int n, int** obstacleGrid) { int **dp = (int**)malloc(sizeof(int*) * m); int i, j; //初始化每一行数组 for(i = 0; i < m; ++i) { dp[i] = (int*)malloc(sizeof(int) * n); } //先将第一行第一列设为0 for(i = 0; i < m; ++i) { dp[i][0] = 0; } for(j = 0; j < n; ++j) { dp[0][j] = 0; } //若碰到障碍,之后的都走不了。退出循环 for(i = 0; i < m; ++i) { if(obstacleGrid[i][0]) { break; } dp[i][0] = 1; } for(j = 0; j < n; ++j) { if(obstacleGrid[0][j]) break; dp[0][j] = 1; } return dp; } int uniquePathsWithObstacles(int** obstacleGrid, int obstacleGridSize, int* obstacleGridColSize){ int m = obstacleGridSize, n = *obstacleGridColSize; //初始化dp数组 int **dp = initDP(m, n, obstacleGrid); int i, j; for(i = 1; i < m; ++i) { for(j = 1; j < n; ++j) { //若当前i,j位置有障碍 if(obstacleGrid[i][j]) //路线不同 dp[i][j] = 0; else dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j-1]; } } //返回最后终点的路径个数 return dp[m-1][n-1]; } ``` -----------------------