LeetCode每日一题 1137. 第 N 个泰波那契数

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1137. 第 N 个泰波那契数

泰波那契序列 Tn 定义如下:

T0 = 0, T1 = 1, T2 = 1, 且在 n >= 0 的条件下 Tn+3 = Tn + Tn+1 + Tn+2

给你整数 n,请返回第 n 个泰波那契数 Tn 的值。

示例 1:

输入:n = 4
输出:4
解释:
T_3 = 0 + 1 + 1 = 2
T_4 = 1 + 1 + 2 = 4

示例 2:

输入:n = 25
输出:1389537

提示:

  • 0 <= n <= 37
  • 答案保证是一个 32 位整数,即 answer <= 2^31 - 1

方法一

递归:定义f(n)为泰波那契序列第n个数的值,那么f(n)=f(n-1)+f(n-2)+f(n-3),递归往下求得比n小的这三个紧邻的数;

class Solution {
    public int tribonacci(int n) {
        return f(n);
    }
    int f(int u) {
        if (u == 0) return 0;
        if (u == 1 || u == 2) return 1;
        return f(u - 1) + f(u - 2) + f(u - 3);
    }
}

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方法二

记忆化搜索 + DFS:方法一朴素的DFS超时了,分析原因可以知道,方法一中存在大量的重复计算,例如,计算f(30)的时候,f(28)会被计算,计算f(29)的时候,f(28)也会被计算到,那么n的值越小,重复计算的次数就越多,所以,为了避免重复计算,我们可以开一个哈希表来记录下已经计算过的数值,哈希表中有则直接返回,不用重复计算;

class Solution {
    HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
    public int tribonacci(int n) {
        return f(n);
    }
    int f(int u) {
        if (u == 0) return 0;
        if (u == 1 || u == 2) return 1;
        if (map.containsKey(u)) return map.get(u);
        int t = f(u - 1) + f(u - 2) + f(u - 3);
        map.put(u, t);
        return t;
    }
}

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方法三

递推:根据泰波那契序列的定义,Tn只与前面的三个数有关,那么我们可以维护三个变量,用这三个变量来计算Tn,在未到达n之前,根据公式递推更新这三个变量即可;

class Solution {
    public int tribonacci(int n) {
        int a = 0, b = 1, c = 1;
        if (n == 0) return a;
        if (n == 1 || n == 2) return b;
​
        for (int i = 3; i <= n; i ++ ) {
            int t = a + b + c;
            a = b;
            b = c;
            c = t;
        }
        return c;
    }
}

时间复杂度: O(n)

空间复杂度: O(1)

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