当前位置:   article > 正文

爬楼梯问题(4种解法)

爬楼梯问题

70. 爬楼梯

提示

假设你正在爬楼梯。需要 n 阶你才能到达楼顶。

每次你可以爬 1 或 2 个台阶。你有多少种不同的方法可以爬到楼顶呢?

示例 1:

输入:n = 2
输出:2
解释:有两种方法可以爬到楼顶。
1. 1 阶 + 1 阶
2. 2 阶

示例 2:

输入:n = 3
输出:3
解释:有三种方法可以爬到楼顶。
1. 1 阶 + 1 阶 + 1 阶
2. 1 阶 + 2 阶
3. 2 阶 + 1 阶

提示:

  • 1 <= n <= 45

以上是一个爬楼梯问题,我们通过找规律来解决问题。

楼顶数:1        2        3        4        5        6

方法数:1        2        3        5        8        13

通过观察发楼顶数x与方法数F( x )的的关系为

出现这样一个递推公式我们第一想到的就是递归来实现。接下来先从递归讲起。

1.递归

  1. int F(int n)
  2. {
  3. if(n<=2)
  4. return n;
  5. else
  6. return F(n-1)+F(n-2);
  7. }

递归是这样理解把它拆分出来,两个字,递和归
递推这就需要找到递推公式
回归需要找到回归条件,递推过程逐渐逼近回归条件

下面对以上代码进行剖析:

红线为递推过程,绿线为递归过程。

接下来是复杂度分析

时间复杂度为O(2^n),空间复杂度O(n)

通过观察我们发现出现很多重复计算的地方(图中画圈的地方),其实是这些地方增加n了时间的消耗。为了解决这个问题,我们想象一下,把每次计算的数据存起来,下次用到的时候就不用计算,直接返回。而以下的记忆递归就可以解决这个问题。

2.记忆递归

  1. int arr[46]={0};
  2. F(int n)
  3. {
  4. if(n<=2)
  5. return n;
  6. if(arr[n]!=0)
  7. return arr[n];
  8. else
  9. return arr[n]=F(n-1)+F(n-2);
  10. }

创建一个数组付初始值为零,把每次返回的值存给这个数组,这样可以避免重复计算,判断a[n]为非0则直接返回。时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(n)。

3.动态规划

  1. int F(int n){
  2. int arr[46]={0};
  3. arr[1]=1,arr[2]=2;
  4. for(int i=3;i<n+1;i++)
  5. {
  6. arr[i]=arr[i-1]+arr[i-2];
  7. }
  8. return arr[n];
  9. }

把1到n,每个楼顶对应的方法数存入数组中,用前两个来计算后一个,直到推到n,此方法相比以上方法,减少了递归带来的内存申请,时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)。

4.滚动数组

  1. int F(int n) {
  2. int a = 0, b = 0, r = 1;
  3. for (int i = 1; i <= n; ++i) {
  4. a = b;
  5. b = r;
  6. r = a + b;
  7. }
  8. return r;
  9. }

 此方法比前几种更为简洁,用三个数来回滚动来实现,时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1)。

声明:本文内容由网友自发贡献,不代表【wpsshop博客】立场,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容,请联系我们。转载请注明出处:https://www.wpsshop.cn/w/你好赵伟/article/detail/653627
推荐阅读
相关标签
  

闽ICP备14008679号