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机器人的运动范围

地上有一个m行n列的方格,从坐标 [0,0] 到坐标 [m-1,n-1] 。一个机器人从坐标 [0, 0] 的格子开始移动,它每次可以向左、右、上、下移动一格(不能移动到方格外),也不能进入行坐标和列坐标的数位之和大于k的格子。例如,当k为18时,机器人能够进入方格 [35, 37] ,因为3+5+3+7=18。但它不能进入方格 [35, 38],因为3+5+3+8=19。请问该机器人能够到达多少个格子?

深度优先遍历DFS,时间复杂度和空间复杂度都是O(MN)。最差情况是遍历所有单元格,存储所有单元格的索引。

class Solution {
    int m, n, k;
    boolean[][] visited;
    public int movingCount(int m, int n, int k) {
        this.m = m;
        this.n = n;
        this.k = k;
        this.visited = new boolean[m][n];
        return dfs(0, 0, 0, 0);
    }

    private int dfs(int i, int j, int si, int sj) {
        if (i>=m || j>=n || k<si+sj || visited[i][j]) return 0;
        visited[i][j] = true;
        int si_1 = (i + 1) % 10 != 0 ? si + 1 : si - 8;
        int sj_1 = (j + 1) % 10 != 0 ? sj + 1 : sj - 8;
        return 1 + dfs(i+1, j, si_1, sj) + dfs(i, j+1, si, sj_1);
    }
}

广度优先遍历BFS,时间复杂度和空间复杂度都是O(MN)。最差情况是遍历所有单元格,存储所有单元格的索引。

public class Moving {

    private int m;
    private int n;
    private int k;
    /**
     *
     * @param m 行
     * @param n 列
     * @param k 坐标数位和
     * @return
     */
    public int movingCount(int m, int n, int k) {
        this.m = m;
        this.n = n;
        this.k = k;
        if (m<=0 || n<=0 || k<0) return 0;

        boolean vis[][] = new boolean[m][n];//矩阵

        //return dfs(vis, 0, 0, 0, 0);
        return bfs(vis);
    }

    /**
     * 深度优先遍历
     * @param vis 矩阵
     * @param i 行
     * @param j 列
     * @param si 行坐标数位和
     * @param sj 列坐标数位和
     * @return
     */
    private int dfs(boolean vis[][], int i, int j, int si, int sj) {
        if (i>=m || j>=n || si+sj>k || vis[i][j]) return 0;
        vis[i][j] = true;//可达标记为true
        int sum = 1;//可达加1
        sum += dfs(vis, i, j+1, sum(i), sum(j+1)) + dfs(vis, i+1, j, sum(i+1), sum(j));//由于是从(0,0)左上开始,只需返回右边+下边的结果
        return sum;
    }

    /**
     * 广度优先遍历
     * @param vis
     * @return
     */
    private int bfs(boolean vis[][]) {
        int sum = 0;
        Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();//平铺遍历,将下边和右边元素入队列,判断是否可达后出队列,直到矩阵遍历完毕
        queue.add(new int[]{0, 0, 0, 0});//起始位置(0,0). 数组内部元素为行坐标,列坐标,行坐标数位和,列坐标数位和
        while (queue.size() > 0) {
            int arr[] = queue.poll();//出队列
            int i = arr[0], j = arr[1], si = arr[2], sj = arr[3];
            if (i>=m || j>=n || si+sj>k || vis[i][j]) continue;//出队列直到队列无元素

            vis[arr[0]][arr[1]] = true;
            sum++;

            queue.add(new int[]{i, j+1, sum(i), sum(j+1)});
            queue.add(new int[]{i+1, j, sum(i+1), sum(j)});
        }
        return sum;
    }

    private int sum(int x) {
        int sum = 0;
        while (x!=0) {
            sum += x%10;
            x = x/10;
        }
        return sum;
    }

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println(new Moving().movingCount(1, 2, 20));
    }

}