头图

广度优先搜索 深度优先搜索 动态规划 LeetCode题目:传递信息

原文https://lwebapp.com/zh/post/l...

问题

小朋友 A 在和 他的小伙伴们玩传信息游戏,游戏规则如下:

  1. n 名玩家,所有玩家编号分别为 0 ~ n-1,其中小朋友 A 的编号为 0
  2. 每个玩家都有固定的若干个可传信息的其他玩家(也可能没有)。传信息的关系是单向的(比如 A 可以向 B 传信息,但 B 不能向 A 传信息)。
  3. 每轮信息必须需要传递给另一个人,且信息可重复经过同一个人

给定总玩家数 n,以及按 [玩家编号,对应可传递玩家编号] 关系组成的二维数组 relation。返回信息从小 A (编号 0 ) 经过 k 轮传递到编号为 n-1 的小伙伴处的方案数;若不能到达,返回 0

示例 1:

输入:n = 5, relation = [[0,2],[2,1],[3,4],[2,3],[1,4],[2,0],[0,4]], k = 3

输出:3

解释:信息从小 A 编号 0 处开始,经 3 轮传递,到达编号 4。共有 3 种方案,分别是 0->2->0->4, 0->2->1->4, 0->2->3->4。

示例 2:

输入:n = 3, relation = [[0,2],[2,1]], k = 2

输出:0

解释:信息不能从小 A 处经过 2 轮传递到编号 2

限制:

  • 2 <= n <= 10
  • 1 <= k <= 5
  • 1 <= relation.length <= 90, 且 relation[i].length == 2
  • 0 <= relation[i][0],relation[i][1] < n 且 relation[i][0] != relation[i][1]

解法一

思路:

深度优先遍历(DFS),从位置 0 开始递归查找下一个位置,每次递归查到指定步数停止,停止时候判断目标位置是否满足要求,如果满足要求就计数加 1

代码:

/**
 * DFS
 * @param {number} n
 * @param {number[][]} relation
 * @param {number} k
 * @return {number}
 */
var numWays = function (n, relation, k) {
  // 统计路径数
  let ways = 0;
  const list = new Array(n).fill(0).map(() => new Array());

  // 将一个开始位置对应的多个传递位置搜集在一起,便于一起遍历传递位置
  for (const [from, to] of relation) {
    list[from].push(to);
  }

  const dfs = (index, step) => {
    // 当步数达到指定k步时传递到了n-1位置即满足要求
    if (step === k) {
      if (index === n - 1) {
        ways++;
      }
      // 无论有没有满足要求,走了k步就可以停止了
      return;
    }
    // 递归遍历list的所有路径
    const targetList = list[index];
    for (const nextIndex of targetList) {
      dfs(nextIndex, step + 1);
    }
  };

  // 第一步固定从1开始
  dfs(0, 0);
  return ways;
};

解法二

思路:

广度优先遍历(BFS),构造一个一维数组,将遍历到第 k 步所有的结果存储到这个数组中,最后再统计多少结果是满足要求的。

代码:

/**
   BFS
 * @param {number} n
 * @param {number[][]} relation
 * @param {number} k
 * @return {number}
 */
var numWays = function (n, relation, k) {
  const list = new Array(n).fill(0).map(() => new Array());

  // 将一个开始位置对应的多个传递位置搜集在一起,便于一起遍历传递位置
  for (const [from, to] of relation) {
    list[from].push(to);
  }

  // 计步器
  let step = 0;
  // 从起始位置0开始
  let queue = [0];
  // 1. 没有下一步目标不需要遍历
  // 2. 步数到了k就不需要遍历
  while (queue.length && step < k) {
    step++;
    // 取得当前queue的每一个位置,所对应的所有下一个位置,也存储进queue,同时把当前的每一个位置删除,因为已经走过了,这里是广度优先遍历和深度优先遍历的区别之处
    const length = queue.length;
    for (let i = 0; i < length; i++) {
      let index = queue.shift();
      let targetList = list[index];
      for (const nextIndex of targetList) {
        queue.push(nextIndex);
      }
    }
  }

  // 统计路径数
  let ways = 0;
  if (step === k) {
    while (queue.length) {
      if (queue.shift() === n - 1) {
        ways++;
      }
    }
  }
  return ways;
};

解法三

思路:

动态规划(DP),构造一个(k + 1) * n二维数组,将遍历到第 k 步所有的结果的计数存储到这个数组中,最后查看 k 步时 n - 1 的位置的计数就是方案数。

比如

var n = 5,
  relation = [
    [0, 2],
    [2, 1],
    [3, 4],
    [2, 3],
    [1, 4],
    [2, 0],
    [0, 4],
  ],
  k = 3;

构造一个 4 * 5 的数组,从第0步开始,arr[0][0]计为 1

0: (5) [1, 0, 0, 0, 0]
1: (5) [0, 0, 0, 0, 0]
2: (5) [0, 0, 0, 0, 0]
3: (5) [0, 0, 0, 0, 0]

第一轮

0: (5) [1, 0, 0, 0, 0]
1: (5) [0, 0, 1, 0, 1]
2: (5) [0, 0, 0, 0, 0]
3: (5) [0, 0, 0, 0, 0]

第二轮

0: (5) [1, 0, 0, 0, 0]
1: (5) [0, 0, 1, 0, 1]
2: (5) [1, 1, 0, 1, 0]
3: (5) [0, 0, 0, 0, 0]

第三轮

0: (5) [1, 0, 0, 0, 0]
1: (5) [0, 0, 1, 0, 1]
2: (5) [1, 1, 0, 1, 0]
3: (5) [0, 0, 1, 0, 3]

最后得到 第三轮结束时候,达到n - 1的方案数为 3

代码:

/**
 * @param {number} n
 * @param {number[][]} relation
 * @param {number} k
 * @return {number}
 */
var numWays = function (n, relation, k) {
  const dp = new Array(k + 1).fill(0).map(() => new Array(n).fill(0));
  dp[0][0] = 1;
  for (let i = 0; i < k; i++) {
    for (const [src, dst] of relation) {
      dp[i + 1][dst] += dp[i][src];
    }
  }
  return dp[k][n - 1];
};

更多leetcode算法题解,leetcode 刷题笔记,经典算法讲解 https://lwebapp.com/zh/tag/le...

参考


OpenHacker
全栈工程师

全栈工程师

0 声望
1 粉丝
0 条评论
推荐阅读
开源 IM 系统 tinode 部署教程| WSL 环境
我们的需求是在本地部署一套 IM 系统,选择 tinode。为便于后端启动,我们采用 WSL 环境,配合 docker 安装数据库,来启动 IM 应用。

OpenHacker阅读 630

数据结构与算法:二分查找
一、常见数据结构简单数据结构(必须理解和掌握)有序数据结构:栈、队列、链表。有序数据结构省空间(储存空间小)无序数据结构:集合、字典、散列表,无序数据结构省时间(读取时间快)复杂数据结构树、 堆图二...

白鲸鱼9阅读 5.3k

openKylin 0.9.5版本正式发布,加速国产操作系统自主创新进程!
2023年1月12日,中国桌面操作系统根社区openKylin(开放麒麟)正式发布openKylin 0.9.5操作系统版本。此版本充分适应5G时代需求,打通平板,PC等设备,实现多端融合,弥补了国产操作系统的短板,有效推动国产操作...

openKylin6阅读 7.9k

封面图
不会数学的程序员,只能走到初级开发工程师!
在我还是初级程序员时,每天也都粘贴着代码和包装着接口。那个阶段并没有意识到数学能在编程中起到什么作用,就算学了数学的部分知识,也没法用到编程中。但后来随着编程越来越久,逐步接手核心代码块开发时候,...

小傅哥3阅读 876

封面图
杨辉三角的5个特性,一个比一个牛皮!
杨辉三角按照杨辉于1261年所编写的《详解九章算法》一书,里面有一张图片,介绍此种算法来自于另外一个数学家贾宪所编写的《释锁算书》一书,但这本书早已失传无从考证。但可以肯定的是这一图形的发现我国不迟于1...

小傅哥3阅读 1.7k

stackoverflow 提问:“计算两个整数的最小公倍数的最有效方法是什么?”
作者:小傅哥博客:[链接]源码:[链接]沉淀、分享、成长,让自己和他人都能有所收获!😄一、前言嘿,小傅哥怎么突然讲到最大公约数了?这么想你肯定是没有好好阅读前面章节中小傅哥讲到的RSA算法,对于与欧拉结果...

小傅哥3阅读 1.6k

封面图
DeepMind 发布强化学习通用算法 DreamerV3,AI 成精自学捡钻石
内容一览:强化学习是多学科领域的交叉产物,其本质是实现自动决策且可做连续决策。本文将介绍 DeepMind 最新研发成果:扩大强化学习应用范围的通用算法 DreamerV3。关键词:强化学习 DeepMind 通用算法

超神经HyperAI1阅读 916

封面图

全栈工程师

0 声望
1 粉丝
宣传栏