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LeetCode Day動態程式設計第1部分

王林
發布: 2024-07-18 12:46:25
原創
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509. 斐波那契數列

斐波那契數,通常表示為 F(n),形成一個序列,稱為斐波那契數列,其中每個數都是前兩個數的和,從 0 和 1 開始。即,

F(0) = 0, F(1) = 1
F(n)=F(n-1)+F(n-2),對於n>1 1.
給定 n,計算 F(n)。

範例1:

輸入:n = 2
輸出:1
解釋:F(2) = F(1) + F(0) = 1 + 0 = 1.
範例2:

輸入:n = 3
輸出:2
解釋:F(3) = F(2) + F(1) = 1 + 1 = 2.
範例 3:

輸入:n = 4
輸出:3
解釋:F(4) = F(3) + F(2) = 2 + 1 = 3.

限制:

0 原始頁

遞迴法

    public int fib(int n) {
        if(n==0){
            return 0;
        }     
        else if(n==1){
            return 1;
        }   
        else{
            return fib(n-1) + fib(n-2);
        }
    }
登入後複製

遞歸法就像DFS一樣,深入進行,然後回溯得到最終答案。
時間:O(2^n)
空間:O(1)

    private int[] dp = new int[31];
    public int fib(int n) {
        if(n<2){
            dp[n] = n;
            return n;
        }  

        if(n>=2 && dp[n]!=0){
            return dp[n];
        }

        dp[n] = fib(n-1) + fib(n-2);
        return dp[n];
    }
登入後複製

我們可以使用全域數組來保存結果,以避免相同元素的重複遞歸。例如下圖顯示 f(17) 和 f(18) 是兩種不同的遞迴路線,如果我們使用正常的遞迴方法,我們必須多次計算它們。

Image description

時間:O(n),空間:O(n)

動態規劃

    public int fib(int n) {
        if(n<2){
            return n;
        }
        int[] dp = new int[n+1];
        dp[0] = 0;
        dp[1] = 1;
        for(int i=2; i<=n; i++){
            dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2];
        }
        return dp[n];
    }
登入後複製

遞迴是從上到下再回溯,記憶體遞歸會保存遞迴結果,避免重複計算。現在動態規劃從下到上進行,並將每個步驟的結果儲存到 dp 陣列中。
時間:O(n)
空間:O(n)

我們也可以動態更新限制數而不是陣列。這將節省空間複雜度,特別是對於大量元素。

    public int fib(int n) {
        if(n<2){
            return n;
        }
        int start = 0;
        int pre = 1;
        int res = pre;

        for(int i=2; i<=n; i++){
            res = start + pre;
            start = pre;
            pre = res;
        }
        return res;
    }
登入後複製

70. 爬樓梯

您正在爬樓梯。需要n步才能到達山頂。

每次可以爬 1 或 2 級階梯。您可以透過多少種不同的方式登上頂峰?

範例1:

輸入:n = 2
輸出:2
說明:有兩種方法可以登頂。

  1. 1 步 + 1 步
  2. 2步 範例2:

輸入:n = 3
輸出:3
說明:共有三種方法可以登頂。

  1. 1 步 + 1 步 + 1 步
  2. 1 步 + 2 步
  3. 2 步 + 1 步

70. 爬樓梯

您正在爬樓梯。需要n步才能到達山頂。

每次可以爬 1 或 2 級階梯。您可以透過多少種不同的方式登上頂峰?

範例1:

輸入:n = 2
輸出:2
說明:有兩種方法可以登頂。

  1. 1 步 + 1 步
  2. 2步 範例2:

輸入:n = 3
輸出:3
說明:共有三種方法可以登頂。

  1. 1 步 + 1 步 + 1 步
  2. 1 步 + 2 步
  3. 2 步 + 1 步

限制:

1 原始頁

Image description

    public int climbStairs(int n) {
        if(n<3){
            return n;
        }
        int[] dp = new int[n+1];
        dp[0] = 0;
        dp[1] = 1;
        dp[2] = 2;
        for(int i=3; i<=n; i++){
            dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2];
        } 
        return dp[n];       
    }
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    public int climbStairs(int n) {
        if(n<3){
            return n;
        }

        int prepre = 1;
        int pre = 2;
        int res = 0;
        for(int i=3; i<=n; i++){
            res = prepre + pre;
            prepre = pre;
            pre = res;
        } 
        return res;       
    }
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746. 最小成本爬樓梯

給定一個整數數組 cost,其中 cost[i] 是樓梯上第 i 步的成本。支付費用後,您可以爬一層或兩層台階。

您可以從索引 0 的步驟開始,也可以從索引 1 的步驟開始。

返回到達樓層頂部的最低成本。

範例1:

輸入:成本 = [10,15,20]
輸出:15
說明:您將從索引 1 開始。

  • 支付 15 美元,爬兩個台階即可到達頂部。 總成本為15。 範例2:

輸入:成本 = [1,100,1,1,1,100,1,1,100,1]
輸出:6
說明:您將從索引 0 開始。

  • 支付 1 並爬兩個階梯即可到達索引 2。
  • 支付 1 並爬兩個階梯即可到達索引 4。
  • 支付 1 並爬兩個階梯即可到達索引 6。
  • 支付 1 並爬一級即可達到指數 7。
  • 支付 1 並爬兩個階梯即可到達索引 9。
  • 支付1並爬一級即可到達頂部。 總費用是6。

限制:

2 0 原始頁

    public int minCostClimbingStairs(int[] cost) {
        if(cost.length < 2){
            return 0;
        }

        int[] dp = new int[cost.length+1];
        dp[0] = 0;
        dp[1] = 0;

        for(int i=2; i<dp.length; i++){
            dp[i] = Math.min(dp[i-1]+cost[i-1], dp[i-2]+cost[i-2]);
        }
        return dp[dp.length-1];

    }
the key thing of this problem is the `init array` and `the meaning of the array` and the `Recurrence relation`
登入後複製

請注意,問題告訴我們可以從索引0 和索引1 開始,這意味著如果樓梯數小於2,我們的成本將為0,因為我們可以從該點開始,並且start 的行為將成本為0,只有移動成本的行為。

以上是LeetCode Day動態程式設計第1部分的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

來源:dev.to
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