📜  二维数组中最大乘积的路径(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:06:20.303000             🧑  作者: Mango

二维数组中最大乘积的路径

在一个二维数组中,我们可以沿着某一路径,从起点到终点,得到一串数字,这串数字在路径上逐个相乘后得到乘积。现在,我们需要找到一条从起点到终点的路径,使得这条路径上的数字的乘积最大。

解法

这个问题可以使用动态规划来解决。我们可以定义一个二维数组 $dp[i][j]$,表示从起点到坐标 $(i,j)$ 位置的所有路径中,乘积最大的路径的乘积值。那么对于每个位置 $(i,j)$,我们可以通过计算其上、左、左上三个位置的 $dp$ 值与该位置的数字乘积的最大值来得到当前位置的 $dp$ 值。

具体地,我们可以用以下递推式来计算每个位置的 $dp$ 值:

$$ dp[i][j] = \max { dp[i-1][j], dp[i][j-1], dp[i-1][j-1] } \times a[i][j] $$

其中 $a[i][j]$ 表示坐标为 $(i,j)$ 处的数组元素值。上式的意义是,当前位置的 $dp$ 值取决于从上、左、左上三个位置到当前位置的路径中,乘积最大的那个路径的乘积值与当前位置的数字乘积的积。

最终,最大乘积的值就是 $dp[m][n]$,其中 $m$ 和 $n$ 分别是数组的行数和列数。

注意,这个算法的时间复杂度是 $O(mn)$,其中 $m$ 和 $n$ 分别是数组的行数和列数。

下面是该算法的 Python 代码实现:

def max_product_path(a):
    m, n = len(a), len(a[0])
    dp = [[0] * n for _ in range(m)]
    dp[0][0] = a[0][0]

    for i in range(1, m):
        dp[i][0] = dp[i-1][0] * a[i][0]

    for j in range(1, n):
        dp[0][j] = dp[0][j-1] * a[0][j]

    for i in range(1, m):
        for j in range(1, n):
            dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-1], dp[i-1][j-1]) * a[i][j]

    return dp[m-1][n-1]
总结

本文介绍了如何使用动态规划来解决在二维数组中找到一条从起点到终点的路径,使得路径上的数字乘积最大的问题。我们通过定义 $dp[i][j]$ 数组来存储从起点到当前位置的最大乘积值,然后使用递推式来计算每个位置的值,最终得到路径上的最大乘积值。该算法的时间复杂度为 $O(mn)$。