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每日算法:爬樓梯問題

網絡 通信技術 算法
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。

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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:

  1. 輸入: 2 
  2. 輸出: 2 
  3. 解釋: 有兩種方法可以爬到樓頂。 
  4. 1. 1 階 + 1 階 
  5. 2. 2 階 

示例 2:

  1. 輸入: 3 
  2. 輸出: 3 
  3. 解釋: 有三種方法可以爬到樓頂。 
  4. 1. 1 階 + 1 階 + 1 階 
  5. 2. 1 階 + 2 階 
  6. 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

  1. dp[n] = dp[n−1] + dp[n−2] 

第三步:識別并求解出邊界條件

  1. // 第 0 級 1 種方案  
  2. dp[0]=1  
  3. // 第 1 級也是 1 種方案  
  4. dp[1]=1 

最后一步:把尾碼翻譯成代碼,處理一些邊界情況

  1. let climbStairs = function(n) { 
  2.     let dp = [1, 1] 
  3.     for(let i = 2; i <= n; i++) { 
  4.         dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2] 
  5.     } 
  6.     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:

  1. let climbStairs = function(n) { 
  2.     let res = 1, n1 = 1, n2 = 1 
  3.     for(let i = 2; i <= n; i++) { 
  4.         res = n1 + n2 
  5.         n1 = n2 
  6.         n2 = res 
  7.     } 
  8.     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/

 

責任編輯:武曉燕 來源: 三分鐘學前端
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語言

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