2435. 矩阵中和能被 K 整除的路径(leetcode)

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写在前面

看题解看了半天都看不懂,看了视频也看了好久······,最后还是自己手动模拟才懂的,大佬们写的代码非常好,自己根本想不到该如何用代码实现出来,还是得多刷题,多见一些新题型

题目来源

这里~~~~~~~QWQ

思路

考点:DP+三维数组

这里用到三维是因为坐标需要二维来建立,另外每个坐标还需要存储路径的数量 ,因此必须多开一维

既然是整除的题目,那必然跟取模 有很大关系,例如 14 + 4 对 3 取模 14+4对3取模 14+4对3取模 我们可以看成 14 % 3 + 4 % 3 = ( 2 + 1 ) % 3 = 0 14\%3+4\%3=(2+1)\%3=0 14%3+4%3=(2+1)%3=0

首先定义 f [ i ] [ j ] [ v ] 表示从左上走到 ( i , j ) ,且路径和模 k 的结果为 v 时的路径数 f[i][j][v]表示从左上走到 (i,j),且路径和模 k 的结果为 v 时的路径数 f[i][j][v]表示从左上走到(i,j),且路径和模k的结果为v时的路径数

先看样例:(k=3)

那么路径和取模3为:

2 1 2
2 (2,1) (0,1,1)
2 (0,0,2) (0,0,1,2,2,2)

首先先定义边界, f [ 0 ] [ 0 ] [ 2 ] = 1 , 至于 f [ 0 ] [ 0 ] [ 0 ] 和 f [ 0 ] [ 0 ] [ 1 ] 肯定为 0 f[0][0][2]=1,至于f[0][0][0]和f[0][0][1]肯定为0 f[0][0][2]=1,至于f[0][0][0]和f[0][0][1]肯定为0

然后 f [ 0 ] [ 1 ] [ 1 ] = 1 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ,先看 f [ 1 ] [ 1 ] 这个点,每个点只跟上边的点和左边的点有关,由于 g r i d [ i ] [ j ] = 0 , 那么加上左边和上边的路径和分别为 1 , 2 ,所以 f [ 1 ] [ 1 ] [ 1 ] = f [ 1 ] [ 1 ] [ 2 ] = 1 , 后面同理,最后算的是 f [ m − 1 ] [ n − 1 ] [ 0 ] , 算出最后可以被 3 整除的路径数量 f[0][1][1]=1······,先看f[1][1]这个点,每个点只跟上边的点和左边的点有关,由于grid[i][j]=0,那么加上左边和上边的路径和分别为1,2,所以f[1][1][1]=f[1][1][2]=1,后面同理,最后算的是f[m-1][n-1][0],算出最后可以被3整除的路径数量 f[0][1][1]=1⋅⋅⋅⋅⋅⋅,先看f[1][1]这个点,每个点只跟上边的点和左边的点有关,由于grid[i][j]=0,那么加上左边和上边的路径和分别为1,2,所以f[1][1][1]=f[1][1][2]=1,后面同理,最后算的是f[m−1][n−1][0],算出最后可以被3整除的路径数量

模拟如此,代码如何实现呢?

参考模拟,状态转移方程就为:
f [ i + 1 ] [ j + 1 ] [ v ] = ( f [ i + 1 ] [ j ] [ ( v + k − g r i d [ i ] [ j ] % k ) % k ] + f [ i ] [ j + 1 ] [ ( v + k − g r i d [ i ] [ j ] % k ) % k ] ) ] % m o d f[i+1][j+1][v]=(f[i+1][j][(v+k-grid[i][j]\%k)\%k]+f[i][j+1][(v+k-grid[i][j]\%k)\%k])]\%mod f[i+1][j+1][v]=(f[i+1][j][(v+k−grid[i][j]%k)%k]+f[i][j+1][(v+k−grid[i][j]%k)%k])]%mod

首先,防止下标越界,让 i 和 j i和j i和j都+1
f [ i + 1 ] [ j + 1 ] [ v ] 为路径和模 k 的结果为 v 时的路径数 f[i+1][j+1][v]为路径和模 k 的结果为 v 时的路径数 f[i+1][j+1][v]为路径和模k的结果为v时的路径数
( v + k − g r i d [ i ] [ j ] % k ) % k 本质上是 v − g r i d [ i ] [ j ] ,即当前 v 的状态由上边以及左边 v − g r i d [ i ] [ j ] 状态而来 (v+k-grid[i][j]\%k)\%k本质上是v-grid[i][j],即当前v的状态由上边以及左边v-grid[i][j]状态而来 (v+k−grid[i][j]%k)%k本质上是v−grid[i][j],即当前v的状态由上边以及左边v−grid[i][j]状态而来
至于取模k的操作就是防止下标越界

接下来看代码

code

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int numberOfPaths(vector<vector<int>>& grid, int k) {
        int m=grid.size(),n=grid[0].size();
        int mod=1e9+7;
        int f[m+1][n+1][k];
        memset(f,0,sizeof f);
        f[1][0][0]=1;//初始化
        for(int i=0;i<m;++i)
           for(int j=0;j<n;++j)
              for(int v=0;v<k;++v){
                f[i+1][j+1][v]=(f[i+1][j][(v+k-grid[i][j]%k)%k]+f[i][j+1][(v+k-grid[i][j]%k)%k])%mod;
              }
        return f[m][n][0];
    }
};

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