【LeetCode刷题】杨辉三角

给定一个非负整数 numRows, 生成「杨辉三角」的前 *numRows*行。

在**「杨辉三角」**中,每个数是它左上方和右上方的数的和。

示例 1:

复制代码
输入: numRows = 5
输出: [[1],[1,1],[1,2,1],[1,3,3,1],[1,4,6,4,1]]

示例 2:

复制代码
输入: numRows = 1
输出: [[1]]

提示:

  • 1 <= numRows <= 30

算法思路:

  1. 初始化与边界处理 :若numRows=0,直接返回空列表;否则先将第一行[1]加入结果列表。

  2. 逐行构建:

    • 对于第i行(从第 2 行开始),先获取上一行prev_row;
    • 当前行的首尾元素固定为1;
    • 中间元素通过遍历上一行的索引1到len(prev_row)-1,计算prev_row[j-1] + prev_row[j]得到。
  3. 结果返回 :循环结束后,result中存储了杨辉三角的前numRows行,直接返回即可。

Python代码:

python 复制代码
from typing import List


class Solution:
    def generate(self, numRows: int) -> List[List[int]]:
        """
        生成杨辉三角的前numRows行
        :param numRows: 要生成的行数,非负整数
        :return: 二维列表,每个子列表对应杨辉三角的一行
        """
        # 初始化结果列表,用于存储最终的杨辉三角
        result = []

        # 边界条件1:如果要求生成0行,直接返回空列表
        if numRows == 0:
            return result

        # 边界条件2:第一行固定为[1],先加入结果列表
        result.append([1])

        # 从第2行开始循环构建(i表示当前行的索引,从1到numRows-1)
        for i in range(1, numRows):
            # 获取上一行的元素,用于计算当前行
            prev_row = result[i - 1]
            # 初始化当前行,第一个元素固定为1
            current_row = [1]

            # 填充当前行的中间元素(j从1到上一行长度-1)
            # 中间元素 = 上一行第j-1个元素 + 上一行第j个元素
            for j in range(1, len(prev_row)):
                current_row.append(prev_row[j - 1] + prev_row[j])

            # 当前行最后一个元素固定为1
            current_row.append(1)

            # 将当前行加入结果列表
            result.append(current_row)

        return result


# 本地测试用例(直接运行代码即可验证)
if __name__ == "__main__":
    solution = Solution()
    # 测试示例1:生成5行杨辉三角
    print("生成5行杨辉三角:")
    print(solution.generate(5))  # 预期输出:[[1], [1,1], [1,2,1], [1,3,3,1], [1,4,6,4,1]]

    # 测试示例2:生成1行杨辉三角
    print("\n生成1行杨辉三角:")
    print(solution.generate(1))  # 预期输出:[[1]]

    # 测试示例3:生成0行杨辉三角
    print("\n生成0行杨辉三角:")
    print(solution.generate(0))  # 预期输出:[]

LeetCode提交代码:

python 复制代码
class Solution:
    def generate(self, numRows: int) -> List[List[int]]:
        # 存储杨辉三角的结果列表
        result = []
        # 处理numRows为0的情况
        if numRows == 0:
            return result
        
        # 第一行固定为[1]
        result.append([1])
        
        # 从第2行开始构建(索引从1到numRows-1)
        for i in range(1, numRows):
            # 获取上一行的元素
            prev_row = result[i-1]
            # 当前行的第一个元素固定为1
            current_row = [1]
            
            # 填充中间元素:等于上一行对应位置的左上方+右上方元素
            for j in range(1, len(prev_row)):
                current_row.append(prev_row[j-1] + prev_row[j])
            
            # 当前行的最后一个元素固定为1
            current_row.append(1)
            
            # 将当前行加入结果列表
            result.append(current_row)
        
        return result

程序运行截图展示:

总结

该算法用于生成杨辉三角的前numRows行。杨辉三角的每个数是其左上方和右上方数的和。算法步骤包括:

(1)初始化结果列表,处理numRows=0的边界情况;

(2)首行固定为[1];

(3)从第2行开始逐行构建,每行的首尾元素为1,中间元素通过上一行相邻元素相加得到。

时间复杂度为O(numRows²),空间复杂度为O(1)(不考虑输出存储)。Python实现通过双层循环完成,适用于1≤numRows≤30的输入。测试验证了5行、1行及0行的输出正确性。

相关推荐
代码山河5 小时前
Python就业方向全解析:后端、爬虫、数据分析、AI你选哪个?
python·学习·架构·教程·面向对象·项目
在世修行5 小时前
智学文枢:题目流水线
python·多线程·状态机·pyside
梯度下降者5 小时前
零基础入门Python 爬虫
爬虫·python·数据分析·入门指南·webcrawler
UIU1147 小时前
P1233 [ICPC 2001 Taejon R] 木棍加工
数据结构·c++·算法·动态规划
“AI国潮设计-小江”7 小时前
【AIGC实战】Python+Stable Diffusion打造“英歌舞财神”IP,解锁“马到成功”等爆款情绪营销文案设计
开发语言·人工智能·python·prompt·aigc
论文复现现场7 小时前
WRF、FEA 能用 L40S 加速吗?求解器检查、断点恢复与长期运行
java·数据库·算法·wrf·有限元分析·gpu计算·断点续算
ZhengEnCi7 小时前
用 AI 写代码为什么拼到最后还是拼人:算力瓶颈与领域专家提示词的本质差异
算法·架构
benchmark_cc8 小时前
用 Python 拉 A 股全市场实时快照:Notebook 请求、结果校验与易错点
python·数据分析·pandas·量化交易·股票数据·quantdash
伞伞悦读8 小时前
【第70期】Adam二阶矩不是方差:偏差校正、动量与AdamW完整实验
python
秋天的怀念_David8 小时前
第二十一夜 · 数字黑洞与西西弗斯的惩罚
java·程序人生·算法