329. Longest Increasing Path in a Matrix

Question

Given an m x n integers matrix, return *the length of the longest increasing path in *matrix.

From each cell, you can either move in four directions: left, right, up, or down. You may not move diagonally or move outside the boundary (i.e., wrap-around is not allowed).

Solution

第一次就通过DFS和DP的知识自己摸索出了记忆化搜索，非常开心！: )

记忆化搜索，采用DFS搜索，并动态规划的思想保存搜索结果。

递归计算从x, y点出发的最大长度，并在递归中记录子位置的最大长度。
通过子位置的最大长度对递归树进行剪枝。

记忆化搜索

初始化一个memo[][]数组，记录已经搜索过的x, y位置的最大长度。
对所有下一个位置进行DFS搜索，如果越界或不满足递增规律，则返回最大长度1。
（这里应该返回0，但是为了下一步的记忆化搜索判断的遍历因此返回1。如果返回0的话则后面返回最大值不需要-1，但此时由于会重复搜索因此速度会降低。）

如果x, y的位置已经搜索过了（即memo[x][y] != 0），则直接返回memo[x][y]的值+1。

搜索完所有位置的最大长度，将其中的最大值保存在memo[][]中。
最后返回最大值+1。

将每个位置遍历，返回memo[][]中的最大值。

Code

class Solution {
    int[][] mat, memo, moves = new int[][]{{1, 0}, {-1, 0}, {0, 1}, {0, -1}};
    int m, n, max;
    
    public int longestIncreasingPath(int[][] matrix) {
        mat = matrix;
        m = matrix.length;
        n = matrix[0].length;
        memo = new int[m][n];
        
        max = 0;
        for(int x = 0; x < m; x++){
            for(int y = 0; y < n; y++){
                dfs(x, y, -1);
                max = Math.max(max, memo[x][y]);
            }
        }
        return max;
    }
    
    private int dfs(int x, int y, int parent){
        if(x < 0 || y < 0 || x >= m || y >= n || parent >= mat[x][y]) return 1;
        if(memo[x][y] != 0) return memo[x][y] + 1;
        int best = 0;
        for(int[] move : moves){
            int count = dfs(x + move[0], y + move[1], mat[x][y]);
            best = Math.max(best, count);
        }
        memo[x][y] = best;
        return best + 1;
    }
}