hello-algo/zh-hant/codes/rust/chapter_dynamic_programming/min_path_sum.rs

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Rust
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feat: Traditional Chinese version (#1163) * First commit * Update mkdocs.yml * Translate all the docs to traditional Chinese * Translate the code files. * Translate the docker file * Fix mkdocs.yml * Translate all the figures from SC to TC * 二叉搜尋樹 -> 二元搜尋樹 * Update terminology. * Update terminology * 构造函数/构造方法 -> 建構子 异或 -> 互斥或 * 擴充套件 -> 擴展 * constant - 常量 - 常數 * 類 -> 類別 * AVL -> AVL 樹 * 數組 -> 陣列 * 係統 -> 系統 斐波那契數列 -> 費波那契數列 運算元量 -> 運算量 引數 -> 參數 * 聯絡 -> 關聯 * 麵試 -> 面試 * 面向物件 -> 物件導向 歸併排序 -> 合併排序 范式 -> 範式 * Fix 算法 -> 演算法 * 錶示 -> 表示 反碼 -> 一補數 補碼 -> 二補數 列列尾部 -> 佇列尾部 區域性性 -> 區域性 一摞 -> 一疊 * Synchronize with main branch * 賬號 -> 帳號 推匯 -> 推導 * Sync with main branch * First commit * Update mkdocs.yml * Translate all the docs to traditional Chinese * Translate the code files. * Translate the docker file * Fix mkdocs.yml * Translate all the figures from SC to TC * 二叉搜尋樹 -> 二元搜尋樹 * Update terminology * 构造函数/构造方法 -> 建構子 异或 -> 互斥或 * 擴充套件 -> 擴展 * constant - 常量 - 常數 * 類 -> 類別 * AVL -> AVL 樹 * 數組 -> 陣列 * 係統 -> 系統 斐波那契數列 -> 費波那契數列 運算元量 -> 運算量 引數 -> 參數 * 聯絡 -> 關聯 * 麵試 -> 面試 * 面向物件 -> 物件導向 歸併排序 -> 合併排序 范式 -> 範式 * Fix 算法 -> 演算法 * 錶示 -> 表示 反碼 -> 一補數 補碼 -> 二補數 列列尾部 -> 佇列尾部 區域性性 -> 區域性 一摞 -> 一疊 * Synchronize with main branch * 賬號 -> 帳號 推匯 -> 推導 * Sync with main branch * Update terminology.md * 操作数量(num. of operations)-> 操作數量 * 字首和->前綴和 * Update figures * 歸 -> 迴 記憶體洩漏 -> 記憶體流失 * Fix the bug of the file filter * 支援 -> 支持 Add zh-Hant/README.md * Add the zh-Hant chapter covers. Bug fixes. * 外掛 -> 擴充功能 * Add the landing page for zh-Hant version * Unify the font of the chapter covers for the zh, en, and zh-Hant version * Move zh-Hant/ to zh-hant/ * Translate terminology.md to traditional Chinese
2024-04-06 02:30:11 +08:00
/*
* File: min_path_sum.rs
* Created Time: 2023-07-09
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
*/
/* 最小路徑和:暴力搜尋 */
fn min_path_sum_dfs(grid: &Vec<Vec<i32>>, i: i32, j: i32) -> i32 {
// 若為左上角單元格,則終止搜尋
if i == 0 && j == 0 {
return grid[0][0];
}
// 若行列索引越界,則返回 +∞ 代價
if i < 0 || j < 0 {
return i32::MAX;
}
// 計算從左上角到 (i-1, j) 和 (i, j-1) 的最小路徑代價
let up = min_path_sum_dfs(grid, i - 1, j);
let left = min_path_sum_dfs(grid, i, j - 1);
// 返回從左上角到 (i, j) 的最小路徑代價
std::cmp::min(left, up) + grid[i as usize][j as usize]
}
/* 最小路徑和:記憶化搜尋 */
fn min_path_sum_dfs_mem(grid: &Vec<Vec<i32>>, mem: &mut Vec<Vec<i32>>, i: i32, j: i32) -> i32 {
// 若為左上角單元格,則終止搜尋
if i == 0 && j == 0 {
return grid[0][0];
}
// 若行列索引越界,則返回 +∞ 代價
if i < 0 || j < 0 {
return i32::MAX;
}
// 若已有記錄,則直接返回
if mem[i as usize][j as usize] != -1 {
return mem[i as usize][j as usize];
}
// 左邊和上邊單元格的最小路徑代價
let up = min_path_sum_dfs_mem(grid, mem, i - 1, j);
let left = min_path_sum_dfs_mem(grid, mem, i, j - 1);
// 記錄並返回左上角到 (i, j) 的最小路徑代價
mem[i as usize][j as usize] = std::cmp::min(left, up) + grid[i as usize][j as usize];
mem[i as usize][j as usize]
}
/* 最小路徑和:動態規劃 */
fn min_path_sum_dp(grid: &Vec<Vec<i32>>) -> i32 {
let (n, m) = (grid.len(), grid[0].len());
// 初始化 dp 表
let mut dp = vec![vec![0; m]; n];
dp[0][0] = grid[0][0];
// 狀態轉移:首行
for j in 1..m {
dp[0][j] = dp[0][j - 1] + grid[0][j];
}
// 狀態轉移:首列
for i in 1..n {
dp[i][0] = dp[i - 1][0] + grid[i][0];
}
// 狀態轉移:其餘行和列
for i in 1..n {
for j in 1..m {
dp[i][j] = std::cmp::min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]) + grid[i][j];
}
}
dp[n - 1][m - 1]
}
/* 最小路徑和:空間最佳化後的動態規劃 */
fn min_path_sum_dp_comp(grid: &Vec<Vec<i32>>) -> i32 {
let (n, m) = (grid.len(), grid[0].len());
// 初始化 dp 表
let mut dp = vec![0; m];
// 狀態轉移:首行
dp[0] = grid[0][0];
for j in 1..m {
dp[j] = dp[j - 1] + grid[0][j];
}
// 狀態轉移:其餘行
for i in 1..n {
// 狀態轉移:首列
dp[0] = dp[0] + grid[i][0];
// 狀態轉移:其餘列
for j in 1..m {
dp[j] = std::cmp::min(dp[j - 1], dp[j]) + grid[i][j];
}
}
dp[m - 1]
}
/* Driver Code */
pub fn main() {
let grid = vec![
vec![1, 3, 1, 5],
vec![2, 2, 4, 2],
vec![5, 3, 2, 1],
vec![4, 3, 5, 2],
];
let (n, m) = (grid.len(), grid[0].len());
// 暴力搜尋
let res = min_path_sum_dfs(&grid, n as i32 - 1, m as i32 - 1);
println!("從左上角到右下角的最小路徑和為 {res}");
// 記憶化搜尋
let mut mem = vec![vec![0; m]; n];
for row in mem.iter_mut() {
row.fill(-1);
}
let res = min_path_sum_dfs_mem(&grid, &mut mem, n as i32 - 1, m as i32 - 1);
println!("從左上角到右下角的最小路徑和為 {res}");
// 動態規劃
let res = min_path_sum_dp(&grid);
println!("從左上角到右下角的最小路徑和為 {res}");
// 空間最佳化後的動態規劃
let res = min_path_sum_dp_comp(&grid);
println!("從左上角到右下角的最小路徑和為 {res}");
}