如下图是一个数塔,从顶部出发在每一个节点可以选择向左或者向右走,一直走到底层,要求找出一条路径,使得路径上的数字之和最大。(分别使用动态规划算法和记忆递归算法实现,数塔的数据从下标为1的位置开始存放)
时间: 2024-03-16 17:45:49 浏览: 14
好的,这是一个经典的动态规划问题,以下是动态规划和记忆递归算法的实现。
动态规划算法:
首先我们需要定义状态:设f[i][j]表示从数塔顶部到第i行第j列的最大路径和,则状态转移方程式为:
f[i][j] = max(f[i-1][j], f[i-1][j+1]) + a[i][j]
其中a[i][j]为数塔中第i行第j列的数字。
接下来我们需要初始化状态,即:
f[1][1] = a[1][1]
最终的答案为:
max(f[n][1], f[n][2], ..., f[n][n])
其中n为数塔的行数。
下面是Python代码实现:
```python
def max_path_sum(n, a):
# 初始化状态
f = [[0] * (n+1) for _ in range(n+1)]
f[1][1] = a[1][1]
# 状态转移
for i in range(2, n+1):
for j in range(1, i+1):
f[i][j] = max(f[i-1][j], f[i-1][j+1]) + a[i][j]
# 返回最大路径和
return max(f[n])
```
记忆递归算法:
我们也可以使用记忆递归算法来解决这个问题。首先我们定义一个递归函数dfs(i, j),表示从数塔顶部到第i行第j列的最大路径和。则状态转移方程式为:
dfs(i, j) = max(dfs(i+1, j), dfs(i+1, j+1)) + a[i][j]
其中a[i][j]为数塔中第i行第j列的数字。
接下来我们需要初始化状态,即:
mem[1][1] = a[1][1]
最终的答案为:
dfs(1, 1)
下面是Python代码实现:
```python
def dfs(i, j, a, mem):
if i == len(a):
return a[i-1][j-1]
if mem[i][j] != 0:
return mem[i][j]
left = dfs(i+1, j, a, mem)
right = dfs(i+1, j+1, a, mem)
mem[i][j] = max(left, right) + a[i-1][j-1]
return mem[i][j]
def max_path_sum(n, a):
# 初始化状态
mem = [[0] * (n+1) for _ in range(n+1)]
mem[1][1] = a[1][1]
# 计算最大路径和
return dfs(2, 1, a, mem)
```
以上就是动态规划和记忆递归算法实现数塔问题的方法。