变态跳台阶

变态跳台阶

http://www.nowcoder.com/questionTerminal/22243d016f6b47f2a6928b4313c85387

描述:

这是一道可以递归,记忆化递归,动态规划,递推思想的题目。
知识点:递归,动态规划,递推
难度:一星

题解:

方法一:暴力方法

设f[i] 表示 当前跳道第 i 个台阶的方法数。那么f[n]就是所求答案。
假设现在已经跳到了第 n 个台阶,那么前一步可以从哪些台阶到达呢?
如果上一步跳 1 步到达第 n 个台阶,说明上一步在第 n-1 个台阶。已知跳到第n-1个台阶的方法数为f[n-1]
如果上一步跳 2 步到达第 n 个台阶,说明上一步在第 n-2 个台阶。已知跳到第n-2个台阶的方法数为f[n-2]
。。。
如果上一步跳 n 步到达第 n 个台阶,说明上一步在第 0 个台阶。已知跳到 第0个台阶的方法数为f[0]
那么总的方法数就是所有可能的和。也就是f[n] = f[n-1] + f[n-2] + ... + f[0]
显然初始条件f[0] = f[1] = 1
所以我们就可以先求f[2],然后f[3]...f[n-1], 最后f[n]

代码:

int jumpFloorII(int n) {
    if (n==0 || n==1) return 1;
    vector<int> f(n+1, 0);
    f[0] = f[1] = 1;
    for (int i=2; i<=n; ++i) {
        for (int j=0; j<i; ++j) {
            f[i] += f[j];
        }
    }
    return f[n];
}

复杂度分析:

时间复杂度:O(n2)

空间复杂度:O(n)

方法二:继续优化

对于方法一中的:f[n] = f[n-1] + f[n-2] + ... + f[0]
那么f[n-1] 为多少呢?
f[n-1] = f[n-2] + f[n-3] + ... + f[0]
所以一合并,f[n] = 2*f[n-1],初始条件f[0] = f[1] = 1
所以可以采用递归,记忆化递归,动态规划,递推。具体详细过程,可查看青蛙跳台阶。
这里直接贴出递推的代码。

代码:


int jumpFloorII(int n) {
    if (n==0 || n==1) return 1;
    int a = 1, b;
    for (int i=2; i<=n; ++i) {
        b = a << 1; //  口诀:左移乘2,右移除2
        a = b;
    }
    return b;
}

当然,你会发现一个规律:
f[0] = f[1] = 1
f[2] = 2 = 21
f[3] = 4 = 22
f[4] = 8 = 23
...
f[n] = 2n-1
所以,针对本题还可以写出更加简单的代码。
int jumpFloorII(int n) {
     if (n == 0 || n == 1) return 1;
     return static_cast<int>(pow(2, n-1));
}

复杂度分析:

时间复杂度:O(n)

空间复杂度:O(1)



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