三步问题 | 动态规划

1.三步问题

题目连接:面试题 08.01. 三步问题

三步问题。有个小孩正在上楼梯,楼梯有n阶台阶,小孩一次可以上1阶、2阶或3阶。实现一种方法,计算小孩有多少种上楼梯的方式。结果可能很大,你需要对结果模1000000007。

2.题目解读

第1阶:小孩跨1阶,就1种方式

第2阶:小孩从第0阶,跨2阶,1种方式。在第1阶的基础上跨1阶,就上去了。加起来2种方式

第3阶:小孩从第0阶,跨3阶,在第1阶的基础上跨2阶,在第2阶的基础上跨1阶。加起来4种方式

可以找到规律,0-3阶是特殊情况,往后的,是在原来的基础(原来阶段的结果)上跨1、2或3步,走到n阶位置。说白了:n > 3时,上n阶台阶的方式就是前3个的和。

3.解决问题

(1)、状态表示

dpi 表⽰:到达 i 位置时,⼀共有多少种⽅法。
(2)、状态转移⽅程

dpi = dpi - 1 + dpi - 2 + dpi - 3

注意的是,dpi - 1 + dpi - 2 + dpi - 3 取模会溢出:signed integer overflow。两个数相加/乘,都需要取⼀次模。
(3)、初始化

dp1 = 1, dp2 = 2, dp3 = 4
(4)、初始化顺序

这里根据题目要求,根据状态转移方程,从左往右,将dp填充。
(5)、返回值

返回dpn即为,返回结果。

4.参考代码(非空间优化版本)

C++版本:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    const int MOD = 1e9 + 7;
    int waysToStep(int n) 
    {
        if(n == 0) return 0;
        if(n == 1 || n == 2) return n;
        if(n == 3) return 4;

        vector<int> dp(n + 1);
        dp[1] = 1;
        dp[2] = 2;
        dp[3] = 4;

        for(int i = 4;i <= n;i++)
        {
            dp[i] = ((dp[i - 3] + dp[i-2]) %MOD + dp[i - 1]) % MOD;
        }

        return dp[n];
    }
};

Java版本:

java 复制代码
class Solution {
    final int MOD = 1000000007;

    public int waysToStep(int n) {
        if(n == 0) return 0;
        if(n == 1 || n== 2) return n;
        if(n == 3) return 4;

        int[] dp = new int[n + 1];
        dp[1] = 1;dp[2] = 2;dp[3] = 4;

        for(int i = 4; i <= n;i++){
            dp[i] = ((dp[i - 1] + dp[i - 2] ) % MOD + dp[i - 3] ) % MOD;
        }

        return dp[n];
    }
}
相关推荐
夜不会漫长18 分钟前
C++入门(1)
开发语言·c++·算法
wen_zhufeng1 小时前
IndexTTS 2.5 技术报告
人工智能·算法·机器学习
大熊背2 小时前
树莓派相机自动白平衡详解(四)
算法·树莓派·白平衡·isppipeline
一米阳光86612 小时前
软考(中级)软件设计师核心笔记(9)算法——背包问题
笔记·算法·职场发展·软考·软件设计师·中级职称
晚风醉蝶2 小时前
1-11-奇偶排序-OddEvenSort
java·数据结构·算法
旖旎夜光2 小时前
LeetCode 852:山脉数组的峰顶索引(二分查找) —— 题解
数据结构·c++·算法·leetcode·二分查找
..Dauntless..2 小时前
【C++】继承——基类和派生类的配合
开发语言·c++·算法
白露与泡影4 小时前
解密 Pi 的 Harness 工程:Agent 会话如何实现持久化与恢复
java·人工智能·算法
happyprince5 小时前
01-整体观-Codex全貌解读(源码)
算法·ai编程
俊基科技6 小时前
别自己写算法了,让这颗37.5毫米的模组替你“闭嘴干活”
神经网络·算法·硬件开发·ai降噪·语音模块·回音消除