leetcode-master/problems/0063.不同路径II.md

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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 tabledp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<vector<int>> dp(m, vector<int>(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1dp[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<vector<int>> dp(m, vector<int>(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<vector<int>>& obstacleGrid) {
int m = obstacleGrid.size();
int n = obstacleGrid[0].size();
vector<vector<int>> dp(m, vector<int>(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];
}
```
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<div align="center"><img src=https://code-thinking.cdn.bcebos.com/pics/01二维码一.jpg width=500> </img></div>