From 3441c7f60eb4e7b443d057f8c01c63786672ba7a Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Antti H S Laaksonen Date: Mon, 2 Jan 2017 20:14:49 +0200 Subject: [PATCH] Path in a grid --- luku07.tex | 72 +++++++++++++++++++++++++++++------------------------- 1 file changed, 39 insertions(+), 33 deletions(-) diff --git a/luku07.tex b/luku07.tex index c06fcc9..78391c8 100644 --- a/luku07.tex +++ b/luku07.tex @@ -514,17 +514,19 @@ problem in $O(n \log n)$ time, but this is more difficult. \section{Path in a grid} -Seuraava tehtävämme on etsiä reitti -$n \times n$ -ruudukon vasemmasta yläkulmasta -oikeaan alakulmaan. -Jokaisessa ruudussa on luku, ja reitti -tulee muodostaa niin, että reittiin kuuluvien -lukujen summa on mahdollisimman suuri. -Rajoituksena ruudukossa on mahdollista -liikkua vain oikealla ja alaspäin. +Our next problem is to find a path +in an $n \times n$ grid +from the upper-left corner to +the lower-right corner. +Each square contains a number, +and the path should be constructed so +that the sum of numbers along +the path is as large as possible. +In addition, it is only allowed to move +downwards and to the right. -Seuraavassa ruudukossa paras reitti -on merkitty harmaalla taustalla: +In the followig grid, the best path is +marked with gray background: \begin{center} \begin{tikzpicture}[scale=.65] \begin{scope} @@ -566,21 +568,25 @@ on merkitty harmaalla taustalla: \end{scope} \end{tikzpicture} \end{center} -Tällä reitillä lukujen summa on $3+9+8+7+9+8+5+10+8=67$, -joka on suurin mahdollinen summa vasemmasta yläkulmasta -oikeaan alakulmaan. +The sum of numbers is +$3+9+8+7+9+8+5+10+8=67$ +that is the largest possible sum in a path +from the +upper-left corner to the lower-right corner. -Hyvä lähestymistapa tehtävään on laskea -kuhunkin ruutuun $(y,x)$ suurin summa -reitillä vasemmasta yläkulmasta kyseiseen ruutuun. -Merkitään tätä suurinta summaa $f(y,x)$, -jolloin $f(n,n)$ on suurin summa -reitillä vasemmasta yläkulmasta oikeaan alakulmaan. +A good approach for the problem is to +calculate for each square $(y,x)$ +the largest possible sum in a path +from the upper-left corner to the square $(y,x)$. +We denote this sum $f(y,x)$, +so $f(n,n)$ is the largest sum in a path +from the upper-left corner to +the lower-right corner. -Rekursio syntyy havainnosta, -että ruutuun $(y,x)$ saapuvan reitin -täytyy tulla joko vasemmalta ruudusta $(y,x-1)$ -tai ylhäältä ruudusta $(y-1,x)$: +The recursive formula is based on the observation +that a path that ends to square$(y,x)$ +can either come from square $(y,x-1)$ +or from square $(y-1,x)$: \begin{center} \begin{tikzpicture}[scale=.65] \begin{scope} @@ -594,9 +600,9 @@ tai ylhäältä ruudusta $(y-1,x)$: \end{tikzpicture} \end{center} -Kun $r(y,x)$ -on ruudukon luku kohdassa $(y,x)$, -rekursion pohjatapaukset ovat seuraavat: +Let $r(y,x)$ denote the number in square $(y,x)$. +The base cases for the recursive function +are as follows: \[ \begin{array}{lcl} @@ -606,15 +612,15 @@ f(y,1) & = & f(y-1,1)+r(y,1)\\ \end{array} \] -Yleisessä tapauksessa valittavana on -kaksi reittiä, -joista kannattaa valita se, -joka tuottaa suuremman summan: +In the general case there are two +possible paths, and we should select the path +that produces the larger sum: \[ f(y,x) = \max(f(y,x-1),f(y-1,x))+r(y,x)\] -Ratkaisun aikavaativuus on $O(n^2)$, koska jokaisessa -ruudussa $f(y,x)$ saadaan laskettua vakioajassa -viereisten ruutujen arvoista. +The time complexity of the solution is $O(n^2)$, +because each value $f(y,x)$ can be calculated +in constant time using the values of the +adjacent squares. \section{Repunpakkaus}