算法与数据结构(爬楼梯)

题目

思路

这道题我们可以使用动态规划。

用f(x)代表爬到第x级台阶的方案数,爬到x级台阶只有两种方法,一种是从前一层(x-1)爬一层台阶或从前两层(x-2)爬两级台阶即可。

f(x) = f(x-1)+f(x-2)

它意味着到x层台阶的方案数等于到x-1层和x-2层之和,很好理解。因为每次只能爬一个或两个台阶,所以f(x)只能从f(x-1)和f(x-2)转移来,因为要求方案总数,所以就对两边求和。

解题过程

首先列出特殊情况:0,1,2

接着定义一个数组f

f0代表一层台阶的方案数

f1代表两层台阶的方案数

i从2开始循环,说明从第三层台阶开始算,爬到第三层的方案数等于爬到第一层与爬到第二层方案数的总和。最后fn-1即为爬到最后一层台阶的方案数

代码

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int climbStairs(int n) {
        if(n == 0) return 0;
        if(n == 1) return 1;
        if(n == 2) return 2;
        //从三楼开始,只有两种上楼方式,从前一层爬一楼或者从前两层爬两楼
        //可以推出f(n) = f(n-1)+f(n-2)
        vector<int> f(n);
        f[0] = 1;
        f[1] = 2;
        for(int i=2;i<n;i++)
        {
            f[i] = f[i-1] + f[i-2];
        }
        return f[n-1];
    }
};

优化

这个题的时间复杂度是O(N),空间复杂度也是O(N),因为创建了一个空间为n的数组。

因为f(x)只与f(x-1)和f(x-2)有关,所以我们可以用p代表f0,q代表f1,r代表fi

利用滚动数组的思想将空间复杂度降为1。

不断改变p,q,r的值将数组向前推移

cpp 复制代码
 int p = 1;

        int q = 2;

        int r = 0;

        for(int i=2;i<n;i++)

        {

            r = p + q;

            p = q;

            q = r;

        }

        return r;
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