【刷题记录】17.青蛙跳台阶问题

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一、题目描述:

题目来源:LeetCode>青蛙跳台阶问题

一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级台阶。求该青蛙跳上一个 n 级的台阶总共有多少种跳法。

答案需要取模 1e9+7(1000000007),如计算初始结果为:1000000008,请返回 1。

示例 1:

输入:n = 2

输出:2

示例 2:

输入:n = 7

输出:21

示例 3:

输入:n = 0 输出:1 提示:

0 <= n <= 100

二、思路分析:

  1. 此题的本质还是和斐波那契数列一致
  2. 此处可以通过递归的方式进行求解,但是递归会进行特别多重复的操作
  3. 将重复出现的f(n-1)和f(n-2)的数值用key-value进行存储,提高递归的效率

三、AC 代码:

    public class Solution {
        private Dictionary<Integer, Integer> dictionary = new Dictionary<Integer, Integer>();

        public int NumWays(int n) {
            if (n == 0) {
                return 1;
            }
            if (n == 1) {
                return 1;
            }
            if (n == 2) {
                return 2;
            }
            int firstOne = 0;
            if (dictionary.ContainsKey(n - 2)) {
                firstOne = dictionary[n - 2];
            } else {
                int subRes = NumWays(n - 2);
                dictionary.Add(n - 2, subRes);
                firstOne = subRes;
            }

            int secondOne = 0;
            if (dictionary.ContainsKey(n - 1)) {
                secondOne = dictionary[n - 1];
            } else {
                int subRes = NumWays(n - 1);
                dictionary.Add(n - 1, subRes);
                secondOne = subRes;
            }
            return (firstOne + secondOne) % 1000000007;
        }
    }

代码简化:

    public int numWays(int n) {
        if (n < 2) return 1;
        int first = 1;
        int last = 1;
        for (int i = 2; i <= n; i++) {
            first = first + last;
            last = first - last;
            first = first >= 1000000007 ? (first - 1000000007) : first;
        }
        return first;
    }

四、总结:

  1. 分析此题时,第一时间不会和斐波那契数列联系起来
  2. 进行举例拆分:

0:原地不动;

1:1种方式,从0到1;

2:2种方式,从0到1到2,或者从0到2;

3:两种情况:从1上到3,或从2到3。上面计算了,到1只有一种方式,到2有2种方式,所以到3的方式就有:11+21=3。每一次从前一级或者前二级到当前级都只有一种方式,所以也可以写成:1+2=3。

... ...

n:同上,到n只有两种方式:从n-2走两步到n,或者从n-1走一步到n。假设第n-2的方式有 f(n-2)种,到n-1的方式有f(n-1)种,则到n的方式有:f(n-2)*1+f(n-1)*1=f(n-2)+f(n-1)。

从上面分析可以看出,其实除了f(0)=1这个假设前提不同,后面的逻辑和斐波那契数列是一致的。