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跳台阶扩展问题

[编程题]跳台阶扩展问题
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  • 算法知识视频讲解
一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级……它也可以跳上n级。求该青蛙跳上一个n级的台阶(n为正整数)总共有多少种跳法。

数据范围:
进阶:空间复杂度 , 时间复杂度
示例1

输入

3

输出

4
示例2

输入

1

输出

1
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关于本题,前提是n个台阶会有一次n阶的跳法。分析如下:

f(1) = 1

f(2) = f(2-1) + f(2-2)         //f(2-2) 表示2阶一次跳2阶的次数。

f(3) = f(3-1) + f(3-2) + f(3-3) 

...

f(n) = f(n-1) + f(n-2) + f(n-3) + ... + f(n-(n-1)) + f(n-n) 

 

说明: 

1)这里的f(n) 代表的是n个台阶有一次1,2,...n阶的 跳法数。

2)n = 1时,只有1种跳法,f(1) = 1

3) n = 2时,会有两个跳得方式,一次1阶或者2阶,这回归到了问题(1) ,f(2) = f(2-1) + f(2-2) 

4) n = 3时,会有三种跳得方式,1阶、2阶、3阶,

    那么就是第一次跳出1阶后面剩下:f(3-1);第一次跳出2阶,剩下f(3-2);第一次3阶,那么剩下f(3-3)

    因此结论是f(3) = f(3-1)+f(3-2)+f(3-3)

5) n = n时,会有n中跳的方式,1阶、2阶...n阶,得出结论:

    f(n) = f(n-1)+f(n-2)+...+f(n-(n-1)) + f(n-n) => f(0) + f(1) + f(2) + f(3) + ... + f(n-1)

    

6) 由以上已经是一种结论,但是为了简单,我们可以继续简化:

    f(n-1) = f(0) + f(1)+f(2)+f(3) + ... + f((n-1)-1) = f(0) + f(1) + f(2) + f(3) + ... + f(n-2)

    f(n) = f(0) + f(1) + f(2) + f(3) + ... + f(n-2) + f(n-1) = f(n-1) + f(n-1)

    可以得出:

    f(n) = 2*f(n-1)

    

7) 得出最终结论,在n阶台阶,一次有1、2、...n阶的跳的方式时,总得跳法为:

              | 1       ,(n=0 ) 

f(n) =     | 1       ,(n=1 )

              | 2*f(n-1),(n>=2)
public class Solution {
    public int jumpFloorII(int target) {
        if (target <= 0) {
            return -1;
        } else if (target == 1) {
            return 1;
        } else {
            return 2 * jumpFloorII(target - 1);
        }
    }
}

编辑于 2015-06-17 21:30:40 回复(217)
public int jumpFloorII (int number) {
        // write code here
        int pre = 1;
        int sum = 1;
        for (int i = 2; i <= number; i ++) {
            sum = 2 * pre;
            pre = sum;
        }
        return sum;
    }
编辑于 2024-03-16 17:25:49 回复(0)
return (int)Math.pow(2,number-1)
发表于 2023-08-14 14:24:24 回复(0)
public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可
     *
     *
     * @param number int整型
     * @return int整型
     */
    public int jumpFloorII (int number) {
        // 位操作
        return 1<<(number-1);
    }
}
发表于 2023-08-05 21:48:18 回复(0)
根据递推公式可以得到数列的通项是f(n) = 2n-1,直接用位移运算即可
public class Solution {
    public int jumpFloorII(int target) {
        if(target <= 0) {
            return 0;
        }

        return 1<<(target-1);
    }

}
时间复杂度O(1),空间复杂度O(1)
发表于 2023-06-02 11:26:30 回复(0)
int jumpFloorII(int number) {
    // write code here
    if (number <= 2return number;
    return jumpFloorII(number - 1) << 1;
}

f(n) = f(1) + f(2) + ... +  f(n - 2) +  f(n - 1)
f(n - 1) = f(1) + f(2) + ... +  f(n - 2) 相减得
f(n) = 2f(n - 1)
发表于 2022-12-08 15:38:27 回复(0)
import java.util.*;
public class Solution {
    public int jumpFloorII(int target) {
        if(target == 1) return 1;
        if(target == 2) return 2;
        int[] dp = new int[target + 1];
        Arrays.fill(dp,1);
        dp[1] = 1;
        dp[2] = 2;
        for (int i = 3; i < target + 1; i ++) {
            for (int j = 1; j < i; j ++) {
                dp[i] = dp[i] +  dp[j];
            }
        }
        return dp[target];
    }
}

发表于 2022-09-13 14:04:46 回复(0)
public class Solution {
    public int jumpFloorII(int target) {
        return 1 << (target - 1);
    }
}
发表于 2022-05-21 11:43:39 回复(0)
public class Solution {
    public int jumpFloorII(int target) {
        return (int)Math.pow(2,target - 1);
    }
}

发表于 2022-05-04 19:59:14 回复(0)
//每集台阶都有踩与不踩两种情况,n级台阶就是2的n次方,但是最后一个台阶是必须踩的,所以n-1个台阶需要踩,即2的n-1次方,即1<<(n-1)

public class Solution {
    public int jumpFloorII(int target) {
        if(target == 1)
            return 1;
        int[] arr = new int[target]; //状态:跳上n节台阶的方法个数为arr[n-1]
        arr[0] = 1;  //初始化
        for(int i = 1;i<target;i++){
            arr[i] = 2*arr[i-1];//状态转移方程
        }
        return arr[target-1]; //返回值
    }
}

发表于 2022-04-20 12:13:46 回复(0)
public class Solution {
    public int jumpFloorII(int target) {
        if(target == 0) return 0;
        if(target == 1) return 1;
        if(target == 2) return 2;
        int[] dp = new int[target];
        dp[0] = 1;
        dp[1] = 2;
        int j = 1;
        for(int i = 2;i < target;i++){
            dp[i] = 1; //跳n级的时候
            while(j < target && i - j >= 0){
                dp[i] += dp[i - j];
                j++;
            }
            j = 1;
        }
        return dp[target - 1];
    }
}

发表于 2022-04-17 13:03:31 回复(0)
import java.util.*;
public class Solution {
    public int jumpFloorII(int target) {
        if (target <= 2) {
            return target;
        }
        // dp[i]代表到i+1台阶有多少种跳法
        int[] dp = new int[target];
        dp[0] = 1;
        dp[1] = 2;
        for (int i = 2; i < target; i++) {
            for (int j = 1; j <= i; j++) {
                dp[i] += dp[i - j];
            }
            // 必须要加1,代表一下跳到i层
            dp[i] += 1;
        }
        //System.out.println(Arrays.toString(dp));
        return dp[dp.length - 1];
    }

}

发表于 2022-04-10 15:06:13 回复(0)
return (1 << target) >> 1;
发表于 2022-03-30 10:03:07 回复(0)
public class Solution {
    int n,cot=0;
    public int jumpFloorII(int target) {
        n=target;    //传给全局变量,方便dfs中比对
        dfs(0);
        return cot;
    }

    private void dfs(int sum) {
        if(sum>n) return;    // 跳多了,碰壁返回
        if(sum==n){         // 刚好跳中,新的情况所以要记录,然后也返回
            cot++;
            return;
        }
        for(int i=1;i<=n;i++){  //1~n每种跳法都尝试一遍
            dfs(sum+i);
        }
    }
}

发表于 2022-01-21 12:01:33 回复(0)
public class Solution {
    private int rst=0;
    public int jumpFloorII(int target) {
        for(int s=1;s<=target;s++)
            dfs(target,s);
        return rst;
    }
    public void dfs(int target,int diff){
     int tmp=target-diff;
        if(tmp==0)
            rst++;
        else if(tmp<0)
            return;
        else{
            for(int i=1;i<=tmp;i++)
                dfs(tmp,i);
        }
    }
}

发表于 2022-01-15 20:15:16 回复(0)
可以看做是跳台阶问题的变种。
跳台阶,每次只能跳一个或两个台阶:
dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
每次可以跳任意个:
dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2] + dp[i - 3] + dp[i - 4] + ... + dp[1] + 1;
最后+1 表示一步跳到顶。
可以发现规律:
target     res
1            1
2            2
3            2 + 1 + 1 = 4
4            4 + 2 + 1 + 1 = 8
5            8 + 4 + 2 + 1 + 1 = 16
 所以直接返回2的(n - 1)次方就可以了。
public int jumpFloorII(int target) {
    return 1 << (target - 1);
}




发表于 2022-01-05 00:10:34 回复(0)
public class Solution {
    public int jumpFloorII(int target) {
        // 分析得到(1)式:f(n) = f(n-1) + f(n-2) +....+f(0)
        // 统一减个1,得到(2)式:f(n-1) = f(n-2) + f(n-3) +......+f(0)
        // (1)-(2)得到:f(n) = 2 f(n-1),以此为基础,构建代码:
        if(target==0){
            return 0;
        }
        // 根据表达式,只需要一个指针就可以了
        int sum = 1;
        for(int i=1;i<target;i++){
            sum = 2 * sum;
        }
        return sum;
    }
}

发表于 2022-01-02 18:30:20 回复(0)
分析如下:
f(1) = 1
f(2) = 2;
f(3) = 4;
f(4) = 8;
...
f(n) = 2的n-1次幂
代码如下:
public class Solution {
    public int jumpFloorII(int target) {
        return (int)Math.pow(2,target-1);
    }
}

发表于 2021-12-17 12:20:34 回复(0)
public class Solution {
    public int jumpFloorII(int target) {
//         青蛙在除1级台阶以外对于每一个台阶都有两种选择 
        return 1<<--target;
    }
}
发表于 2021-09-24 09:58:36 回复(0)