机器人过桥编程题
机器人过桥问题是一道经典的编程题目,通常涉及路径规划、动态规划或递归等算法。下面是一个简化版的机器人过桥问题的描述及一个可能的解决方案。
问题描述
一个机器人需要从一个桥的起点走到终点。桥由一系列的木板组成,每块木板要么完好(可以走),要么损坏(不能走)。机器人每次可以向前走一步或者两步。给定桥的状态(例如用一个数组表示,`1` 表示木板完好,`0` 表示木板损坏),判断机器人是否能从起点走到终点。
示例
假设桥的状态为 `[1, 0, 1, 1, 0, 1]`,即:
- 第 1 块木板完好
- 第 2 块木板损坏
- 第 3 块木板完好
- 第 4 块木板完好
- 第 5 块木板损坏
- 第 6 块木板完好
机器人可以从第 1 块木板开始,通过第 3、4 块木板,再迈两步到达第 6 块木板(终点)。
解决方案
这个问题可以用动态规划来解决。我们定义一个数组 `dp`,其中 `dp[i]` 表示机器人能否到达第 `i` 块木板。
算法步骤
1. 初始化 `dp` 数组,`dp = True`(起点总是可达的),其他初始化为 `False`。
2. 遍历桥的每一块木板,对于每块木板 `i`:
- 如果木板 `i` 是完好的(`bridge[i] == 1`):
- 检查 `i-1` 和 `i-2` 位置,如果 `dp[i-1]` 或 `dp[i-2]` 为 `True`,则 `dp[i] = True`。
3. 最后检查 `dp[n-1]`(`n` 是桥的长度),如果为 `True`,则机器人可以到达终点,否则不能。
代码实现
```python
def can_cross_bridge(bridge):
n = len(bridge)
if n == 0:
return False
Initialize dp array
dp = [False] n
dp = bridge == 1 If the first plank is good, we can start
Fill the dp array
for i in range(1, n):
if bridge[i] == 1: If the current plank is good
dp[i] = dp[i-1] or (i >= 2 and dp[i-2])
return dp[n-1]
Example usage
bridge_status = [1, 0, 1, 1, 0, 1]
print(can_cross_bridge(bridge_status)) Output: True
```
解释
- `dp` 初始化为 `bridge == 1`,表示如果第一块木板是好的,机器人可以站在上面。
- 对于每块木板 `i`,如果它是完好的,则检查 `dp[i-1]` 或 `dp[i-2]` 是否为 `True`。如果是,则 `dp[i]` 也为 `True`,表示机器人可以到达这块木板。
- 最后检查 `dp[n-1]`,如果为 `True`,表示机器人可以到达终点。
这个算法的时间复杂度是 O(n),空间复杂度也是 O(n),其中 n 是桥的长度。通过动态规划,我们可以有效地解决机器人过桥问题。
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