每日算法:爬樓梯問題
假設你正在爬樓梯。需要 n 階你才能到達樓頂。
每次你可以爬 1 或 2 個臺階。你有多少種不同的方法可以爬到樓頂呢?
注意: 給定 n 是一個正整數。
示例 1:
- 輸入: 2
- 輸出: 2
- 解釋: 有兩種方法可以爬到樓頂。
- 1. 1 階 + 1 階
- 2. 2 階
示例 2:
- 輸入: 3
- 輸出: 3
- 解釋: 有三種方法可以爬到樓頂。
- 1. 1 階 + 1 階 + 1 階
- 2. 1 階 + 2 階
- 3. 2 階 + 1 階
解法:動態規劃
動態規劃(Dynamic Programming,DP)是一種將復雜問題分解成小問題求解的策略,但與分治算法不同的是,分治算法要求各子問題是相互獨立的,而動態規劃各子問題是相互關聯的。
分治,顧名思義,就是分而治之,將一個復雜的問題,分成兩個或多個相似的子問題,在把子問題分成更小的子問題,直到更小的子問題可以簡單求解,求解子問題,則原問題的解則為子問題解的合并。
我們使用動態規劃求解問題時,需要遵循以下幾個重要步驟:
- 定義子問題
- 實現需要反復執行解決的子子問題部分
- 識別并求解出邊界條件
第一步:定義子問題
如果用 dp[n] 表示第 n 級臺階的方案數,并且由題目知:最后一步可能邁 2 個臺階,也可邁 1 個臺階,即第 n 級臺階的方案數等于第 n-1 級臺階的方案數加上第 n-2 級臺階的方案數
第二步:實現需要反復執行解決的子子問題部分
- dp[n] = dp[n−1] + dp[n−2]
第三步:識別并求解出邊界條件
- // 第 0 級 1 種方案
- dp[0]=1
- // 第 1 級也是 1 種方案
- dp[1]=1
最后一步:把尾碼翻譯成代碼,處理一些邊界情況
- let climbStairs = function(n) {
- let dp = [1, 1]
- for(let i = 2; i <= n; i++) {
- dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2]
- }
- return dp[n]
- }
復雜度分析:
- 時間復雜度:O(n)
- 空間復雜度:O(n)
優化空間復雜度:
- let climbStairs = function(n) {
- let res = 1, n1 = 1, n2 = 1
- for(let i = 2; i <= n; i++) {
- res = n1 + n2
- n1 = n2
- n2 = res
- }
- return res
- }
空間復雜度:O(1)
leetcode:https://leetcode-cn.com/problems/climbing-stairs/solution/pa-lou-ti-wen-ti-by-user7746o/