1. 斐波那契數


509.斐波那契數

斐波那契數,通常用 F(n) 表示,形成的序列稱為 斐波那契數列 。該數列由 0 和 1 開始,后面的每一項數字都是前面兩項數字的和。

也就是: F(0) = 0,F(1) = 1 F(n) = F(n - 1) + F(n - 2),其中 n > 1 給你n ,請計算 F(n) 。

示例 1: 輸入:2 輸出:1 解釋:F(2) = F(1) + F(0) = 1 + 0 = 1

示例 2: 輸入:3 輸出:2 解釋:F(3) = F(2) + F(1) = 1 + 1 = 2

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

提示:

  • 0 <= n <= 30

暴力遞歸:

    private int process(int n){
        if(n<=1) return n;
        return process(n-1) + process(n-2);
    }

  

動規五部曲:

這里我們要用一個一維dp數組來保存遞歸的結果

  1. 確定dp數組以及下標的含義

dp[i]的定義為:第i個數的斐波那契數值是dp[i]

  1. 確定遞推公式(可以看遞歸邏輯)

題目已經把遞推公式直接給我們了:狀態轉移方程 dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];

  1. dp數組如何初始化(看遞歸的basecase)

題目中把如何初始化也直接給我們了,如下:

dp[0] = 0;
dp[1] = 1;
  1. 確定遍歷順序(看遞歸公式的依賴)

從遞歸公式dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];中可以看出,dp[i]是依賴 dp[i - 1] 和 dp[i - 2],那么遍歷的順序一定是從前到后遍歷的

  1. 舉例推導dp數組

按照這個遞推公式dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2],我們來推導一下,當N為10的時候,dp數組應該是如下的數列:

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55

 

如果代碼寫出來,發現結果不對,就把dp數組打印出來看看和我們推導的數列是不是一致的。

  private int process2dp(int n){
        if(n<=1) 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];
    }

  

70. 爬樓梯

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 個台階。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

 

private int process(int n){
        if(n==1){
            return 1;
        }
        if(n==2){
            return 2;
        }
        return process(n-1)+process(n-2);
    }

    private int process2dp(int n){
        int[] dp=new int[n+1];
        dp[0]=1;
        dp[1]=1;
       // dp[2]=2;
       int cur=0;
       int next=0;
        for(int i=2;i<=n;i++){
            dp[i]=dp[i-1]+dp[i-2];
        }
        return dp[n];
    }

    private int process2dpLess(int n){
        if(n<=2) return n;
        int a=1;
        int b=2;
        int sum=0;
        for(int i=3;i<=n;i++){
            sum=a+b;
            a=b;
            b=sum;
        }
        return sum;
    }

746. 使用最小花費爬樓梯

數組的每個下標作為一個階梯,第 i 個階梯對應着一個非負數的體力花費值 cost[i](下標從 0 開始)。

每當你爬上一個階梯你都要花費對應的體力值,一旦支付了相應的體力值,你就可以選擇向上爬一個階梯或者爬兩個階梯。

請你找出達到樓層頂部的最低花費。在開始時,你可以選擇從下標為 0 或 1 的元素作為初始階梯。

 

示例 1:

輸入:cost = [10, 15, 20]
輸出:15
解釋:最低花費是從 cost[1] 開始,然后走兩步即可到階梯頂,一共花費 15 。
 示例 2:

輸入:cost = [1, 100, 1, 1, 1, 100, 1, 1, 100, 1]
輸出:6
解釋:最低花費方式是從 cost[0] 開始,逐個經過那些 1 ,跳過 cost[3] ,一共花費 6 。

 
   private int process(int[] cost){
        //dp[i]的定義:到達第i個台階所花費的最少體力為dp[i]。(注意這里認為是第一步一定是要花費)
       int n=cost.length;
        int[] dp=new int[n];
        dp[0]=cost[0];
        dp[1]=cost[1];
        for(int i=2;i<n;i++){
            //可以有兩個途徑得到dp[i],一個是dp[i-1] 一個是dp[i-2]。    
            //那么究竟是選dp[i-1]還是dp[i-2]呢?
            //一定是選最小的,所以dp[i] = min(dp[i - 1], dp[i - 2]) + cost[i];
            dp[i]=cost[i]+Math.min(dp[i-1],dp[i-2]);
        }
        //注意最后一步可以理解為不用花費,所以取倒數第一步,第二步的最少值
        return Math.min(dp[n-1],dp[n-2]);

    }

 


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