📝前言说明:
- 本专栏主要记录本人的基础算法学习以及LeetCode刷题记录,按专题划分
- 每题主要记录:(1)本人解法 + 本人屎山代码;(2)优质解法 + 优质代码;(3)精益求精,更好的解法和独特的思想(如果有的话)
- 文章中的理解仅为个人理解。如有错误,感谢纠错
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斐波那契数列模型 | |
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题目
- 动态规划要点
- [1137. 第 N 个泰波那契数](#1137. 第 N 个泰波那契数)
- [面试题 08.01. 三步问题](#面试题 08.01. 三步问题)
- [746. 使用最小花费爬楼梯](#746. 使用最小花费爬楼梯)
动态规划要点
动态规划分成五大要点,这五点都和要创建的dp表有关,dp表可以帮助我们快速得到题目答案:
- 状态表示(重点)
- 是什么?:dp[i]的值所代表的含义
- 怎么得到?
- 题目要求
- 经验 + 题目分析
- 经验:以某一个位置为结尾 / 为开头根据题目要求来分析
- 分析问题时,发现重复子问题
- 状态转移方程(难点)
- 即:dp[i]等于什么
- 初始化
- 初始化 ,并且保证填表的时候不越界
- 填表顺序
- 返回值
- 根据题目要求,通过状态表示得到
空间优化(这个属于在能解决问题的基础上,进行算法优化了,不是我们前期的目标)
但是第1137 讲一下
1137. 第 N 个泰波那契数
题目链接:https://leetcode.cn/problems/n-th-tribonacci-number/description/
动态规划第一题,好好捋一下思路。
优质解
思路:
- 状态表示:
dp[i]
表示第 i 个泰波那契数 - 状态转移方程:
dp[i] = dp[i - 3] + dp[i - 2] + dp[i - 1]
- 初始化:
dp[0] = 0; dp[1] = 1; dp[2] = 1
- 填表顺序:从左往右
- 返回值:
dp[n]
代码:
cpp
class Solution {
public:
int tribonacci(int n)
{
// 处理特殊情况
if(n == 0) return 0;
if(n == 1 || n == 2) return 1;
vector<int> dp(n + 1);
dp[0] = 0; dp[1] = 1; dp[2] = 1; // 初始化
for(int i = 3; i <= n; i++)
dp[i] = dp[i - 3] + dp[i - 2] + dp[i - 1]; // 从左往右填表
return dp[n];
}
};
时间复杂度:
空间复杂度:
本题的空间优化:
利用滚动数组,只记录前三个数的值(因为计算第 i 个数,只需要前三个数的值)
优化后的代码:
cpp
class Solution {
public:
int tribonacci(int n)
{
// 处理特殊情况
if(n == 0) return 0;
if(n == 1 || n == 2) return 1;
int a = 0, b = 1, c = 1, ans = 0; // 初始化
for(int i = 0; i <= n - 3; i++)
{
ans = a + b + c;
a = b; b = c; c = ans;
}
return ans;
}
};
面试题 08.01. 三步问题
题目链接:https://leetcode.cn/problems/three-steps-problem-lcci/description/
优质解
思路:
- 状态表示:
dp[i]
表示:到第i
个台阶的总方法数 - 状态转移方程:
- 首先,我们要搞清楚:只要有一步不同就是不同方案
- 那么,假如此时在 i 位置,则从
i - 3、i - 2、i - 1
都可以到 位置i
- 从
i - 3
到i
:直接走三步(一种方法),注意,这里不能选择走一步和两步,一维会走到i - 2
和i - 1
上,这时候就不是不同方案了 i - 2
到i
:直接走两步(一种方法)i - 1
到i
:走一步(一种走法,也就是说:最后一步如果这么走,那其实方法的总数就等于dp[i - 1]
)
- 从
- 方程:
dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2] + dp[i - 3]
- 初始化:
dp[1] = 1; dp[2] = 2; dp[3] = 4;
- 填表顺序:从左往右,线性的
- 返回值:
dp[n]
代码:
cpp
class Solution {
public:
int waysToStep(int n)
{
// 处理边界情况
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 - 1] + dp[i - 2]) % 1000000007 + dp[i - 3]) % 1000000007; // 每次相加都% 防止溢出
return dp[n] ;
}
};
时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(n)
746. 使用最小花费爬楼梯
题目链接:https://leetcode.cn/problems/min-cost-climbing-stairs/description/
个人解
思路:
- 状态表示:
dp[i]
爬到第i
个台阶的最小费用 - 状态转移方程:
dp[i] = min(dp[i - 1] + cost[i - 1], dp[i - 2] + cost[i - 2]);
- 初始化:
dp[0] = 0; dp[1] = 0;
- 填表顺序:从左往右
- 返回值:
dp[n]
用时:3:00
屎山代码:
cpp
class Solution {
public:
int minCostClimbingStairs(vector<int>& cost)
{
int n = cost.size();
vector<int> dp(n + 1);
dp[0] = 0; dp[1] = 0;
for(int i = 2; i <= n; i++)
dp[i] = min(dp[i - 1] + cost[i - 1], dp[i - 2] + cost[i - 2]);
return dp[n];
}
};
时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(n)
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