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931. 下降路径最小和

给你一个 n x n方形 整数数组 matrix ,请你找出并返回通过 matrix下降路径最小和

下降路径 可以从第一行中的任何元素开始,并从每一行中选择一个元素。在下一行选择的元素和当前行所选元素最多相隔一列(即位于正下方或者沿对角线向左或者向右的第一个元素)。具体来说,位置 (row, col) 的下一个元素应当是 (row + 1, col - 1)(row + 1, col) 或者 (row + 1, col + 1)

示例 1:

0931 01
输入:matrix = [[2,1,3],[6,5,4],[7,8,9]]
输出:13
解释:如图所示,为和最小的两条下降路径

示例 2:

0931 02
输入:matrix = [[-19,57],[-40,-5]]
输出:-59
解释:如图所示,为和最小的下降路径

提示:

  • n == matrix.length == matrix[i].length

  • 1 <= n <= 100

  • -100 <= matrix[i][j] <= 100

思路分析

  • 一刷

  • 二刷

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/**
 * 动态规划,没有优化
 *
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2024-09-03 14:26:47
 */
public int minFallingPathSum(int[][] matrix) {
  int[][] dp = new int[matrix.length][matrix[0].length];
  System.arraycopy(matrix[0], 0, dp[0], 0, matrix[0].length);
  for (int row = 1; row < matrix.length; row++) {
    for (int column = 0; column < matrix[row].length; column++) {
      int num = dp[row - 1][column];
      if (0 <= column - 1) {
        num = Math.min(num, dp[row - 1][column - 1]);
      }
      if (column + 1 < matrix[row].length) {
        num = Math.min(num, dp[row - 1][column + 1]);
      }
      dp[row][column] = matrix[row][column] + num;
    }
  }
  int result = Integer.MAX_VALUE;
  for (int column = 0; column < dp[dp.length - 1].length; column++) {
    result = Math.min(result, dp[dp.length - 1][column]);
  }
  return result;
}
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/**
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2025-04-18 22:56:51
 */
public int minFallingPathSum(int[][] matrix) {
  int len = matrix.length;
  if (len == 1) {
    return matrix[0][0];
  }
  int result = Integer.MAX_VALUE;
  for (int r = 1; r < len; r++) {
    for (int c = 0; c < len; c++) {
      int min;
      if (c == 0) {
        min = Math.min(matrix[r - 1][c], matrix[r - 1][c + 1]);
      } else if (c == len - 1) {
        min = Math.min(matrix[r - 1][c - 1], matrix[r - 1][c]);
      } else {
        min = Math.min(matrix[r - 1][c], Math.min(matrix[r - 1][c - 1], matrix[r - 1][c + 1]));
      }
      matrix[r][c] = matrix[r][c] + min;
      if (r == len - 1) {
        result = Math.min(result, matrix[r][c]);
      }
    }
  }
  return result;
}