## [$AcWing$ $2770$. 方格取数](https://www.acwing.com/problem/content/2772/) ### 一、题目描述 设有 $n×m$ 的方格图,每个方格中都有一个整数。 现有一只小熊,想从图的左上角走到右下角,每一步只能向上、向下或向右走一格,并且不能重复经过已经走过的方格,也不能走出边界。 小熊会取走所有经过的方格中的整数,求它能取到的整数之和的最大值。 **输入格式** 第 $1$ 行两个正整数 $n,m$。 接下来 $n$ 行每行 $m$ 个整数,依次代表每个方格中的整数。 **输出格式** 一个整数,表示小熊能取到的整数之和的最大值。 **数据范围** 对于 $20\%$ 的数据,$n,m≤5$。 对于 $40\%$ 的数据,$n,m≤50$。 对于 $70\%$ 的数据,$n,m≤300$。 对于 $100\%$ 的数据,$1≤n,m≤1000$。 方格中整数的绝对值不超过 $10^4$。 **输入样例1**: ```cpp {.line-numbers} 3 4 1 -1 3 2 2 -1 4 -1 -2 2 -3 -1 ``` **输出样例1**: ```cpp {.line-numbers} 9 ``` **样例1解释** ![](https://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/HuangHai/BlogImages/{year}/{month}/{md5}.{extName}/202310100957885.png) 按上述走法,取到的数之和为 $1+2+(−1)+4+3+2+(−1)+(−1)=9$,可以证明为最大值。 ![](https://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/HuangHai/BlogImages/{year}/{month}/{md5}.{extName}/202310100958920.png) 注意,上述走法是错误的,因为第 $2$ 行第 $2$ 列的方格走过了两次,而根据题意,不能重复经过已经走过的方格。 ![](https://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/HuangHai/BlogImages/{year}/{month}/{md5}.{extName}/202310100958655.png) 另外,上述走法也是错误的,因为没有走到右下角的终点。 **输入样例2:** ```cpp {.line-numbers} 2 5 -1 -1 -3 -2 -7 -2 -1 -4 -1 -2 ``` **输出样例2:** ```cpp {.line-numbers} -10 ``` **样例2解释** ![](https://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/HuangHai/BlogImages/{year}/{month}/{md5}.{extName}/202310100959223.png) 按上述走法,取到的数之和为 $(−1)+(−1)+(−3)+(−2)+(−1)+(−2)=−10$,可以证明为最大值。 因此,请注意,取到的数之和的最大值也可能是负数。 ### 二、题目解析 >$70pts$ 做法 $O(n2m)$ $DP$ 先考虑按 **最普通的方格取数** 问题进行 $DP$。 转移方程: $$\large f[i][j]=max(f[i][j−1],f[i−1][j],f[i+1][j])$$ **这样做是有后效性的**,即更新完 $f[i+1][j]$ 后可能会重复更新 $f[i][j]$。 那么就要想新的做法了。 由于不能往左走,所以 **在每列中走过的序列必然是连续的一段**。 一共有 $m$ 列,所以我们走出的路径必然是 $m$ 条竖着的段,并且每一段是相邻的。 又因为不能往回走,所以在每列中,只能一直向上走或一直向下走。 > 注:**结合样例理解一下**: > ![](https://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/HuangHai/BlogImages/{year}/{month}/{md5}.{extName}/202310100957885.png) 这个性质启发我们 **枚举列** 进行 $DP$。 **$Q$:怎么保证先前的状态不会被改变呢?** **答**:多开一个状态。 开出来两个状态数组,表示 **只向下+向右走** 和 **只向上+向右走** 可以到达$(i,j)$这个格子能拾取到的 **最大值**,这就将问题分成了两个问题: - 能向右走或者向下走到达$(i,j)$这个格子可以取到的最大值;(相当于从左上角开始) - 能向右走或者向上走到达$(i,j)$这个格子可以去到的最大值;(相当于从左下角开始) 两种问题取最大值就是答案。 #### 代码实现 ```cpp {.line-numbers} #include using namespace std; typedef long long LL; const int N = 1010; int g[N][N]; // 原始地图 // 1e3 * 1e3 * 1e4 开longlong LL f1[N][N]; // 向右+向下走 LL f2[N][N]; // 向右+向上走 int n, m; /* 现象: 实测 max( max(a,b),max(c,d)) 795 ms max({a,b,c,d}) 1200ms 结论: 放弃max({a,b,c,d}),这个太慢了 */ int main() { // 加快读入 ios::sync_with_stdio(false), cin.tie(0); cin >> n >> m; for (int i = 1; i <= n; i++) for (int j = 1; j <= m; j++) cin >> g[i][j]; memset(f1, -0x3f, sizeof f1); // 有负数,初始化为-INF memset(f2, -0x3f, sizeof f2); // 有负数,初始化为-INF f1[1][1] = f2[1][1] = g[1][1]; // 左上角的数必须拿起来 for (int j = 1; j <= m; j++) { // 第一层循环列数 // 用上一列两种问题的状态更新这一列的状态达到最优 //行数之间也要更新最优的状态 for (int i = 1; i <= n; i++) // 因为是向下走,所以从第一行开始循环 f1[i][j] = max(max(f1[i][j - 1], f2[i][j - 1]) + g[i][j], max(f1[i][j], f1[i - 1][j] + g[i][j])); for (int i = n; i >= 1; i--) // 因为是向上走,所以从第N行开始循环 f2[i][j] = max(max(f1[i][j - 1], f2[i][j - 1]) + g[i][j], max(f2[i][j], f2[i + 1][j] + g[i][j])); } cout << f1[n][m] << endl; // cout << max(f1[n][m], f2[n][m]); // 两种问题取最优(其实不用去max因为{N, M}的格子只能从上面走下来,所以直接去f1[n][m]即可) return 0; } ```