《LeetCode系列》---杨辉三角

本章节将通过Java中面向对象的思想,来解决力扣上这道简单的“杨辉三角问题”。

涉及知识:

  • 类和对象
  • 顺序表ArrayList的认知和用法(比较建议自己动手模拟实现顺序表的功能,可以帮助自己加深对顺序表的理解)

目录

一、题目描述

二、思路分析 

1、杨辉三角的概念

2、代码思路分析

有关List接口和ArrayList类 

代码实现示例


一、题目描述

《LeetCode系列》---杨辉三角_第1张图片

 该题要求,通过传入一个非负整型numRows,来确定杨辉三角的行数及列数并对齐内容进行增添,之后返回建立好的杨辉三角。

原题目链接:力扣https://leetcode-cn.com/problems/pascals-triangle

二、思路分析 

1、杨辉三角的概念

先简单了解以下什么是“杨辉三角”。

“杨辉三角”是二项式系数在三角形中的一种几何排序。

通过把二项式系数图形化,把组合数内在的一些代数性质直观地从图形中体现出来,是一种离散型的数与形的结合。

《LeetCode系列》---杨辉三角_第2张图片

杨辉三角的规律:

  • 第一行只有一个1;
  • 第n行会有n个项
  • 每行数字 左右对称,有1开始逐渐变大
  •  除了第一行之外,其他行中的第一项和最后一个项都为1
  • 除第一项和最后一项的每个数字等于上一行的左右两个数字之和(也就是第n+1行中的第i个数字等于第n行中的第i-1和第i个数字之和。可由此性质写出整个杨辉三角。

了解了杨辉三角之后,我们接下来就来分析如何通过代码来实现它。

2、代码思路分析

通过杨辉三角图,我们可以知道杨辉三角对应的每一行会存有各自相应的数字。

随着行数的增加,每一行中的项数也在增加。

那么我们何不把该杨辉三角图看成是一个二维数组,存放着整型元素。

想象成二维数组后,第一层数组的元素对应的是每一行的一个引用,而这些引用指向的是每一行中的数字。

以numRows=5为例:

《LeetCode系列》---杨辉三角_第3张图片

《LeetCode系列》---杨辉三角_第4张图片

 可我们又得怎么利用二维数组的思维来实现杨辉三角呢?

 力扣中默认给定了一个类中的成员方法,其返回值是一个List>泛型类,实参为Integer包装类。

《LeetCode系列》---杨辉三角_第5张图片

看到这里,也许你就清楚该题确实是可以利用二维数组的思维来解决该题了。


有关List接口和ArrayList类 

在集合框架中,List是一个接口,继承自Collection。

如果要使用,必须去实例化List的实现类。在集合框架中,ArrayList(顺序表)和LinkedList(链表)都实现了List接口。

在集合框架中,ArrayList是一个普通的类,实现了List接口

ArrayList类说是一个动态类型的顺序表,其底层是一个动态数组

        ArrayList中对List接口中的各种方法进行了重写,之后我们可以通过创建的这个List类型的引用变量去调用这些方法。

        因为其底层是一个数组,那么我们可以充分利用其中的方法来进行各种增、删、查、改的操作。


代码实现示例

通过其要求返回类型为List>,可以知道返回的其实是一个二维数组。

class Solution {
    public List> generate(int numRows) {
        List> arrayList=new ArrayList<>();
        List one=new ArrayList<>();
        one.add(1);
        arrayList.add(one);
        for(int i=1;icur=new ArrayList<>();
            cur.add(1);
            Listpre=arrayList.get(i-1);
            for(int j=1;j

 接下来我们就来逐一分析该过程。

(1)首先得先创建一个引用该杨辉三角的相对应的返回类型(List>类型)变量,相对于一个二维数组。

(注意:实例化的是ArrayList对象,其ArrayList类是实现List这个接口的,其他内部重写了List接口中的方法)

 List> arrayList=new ArrayList<>();

(2)因为杨辉三角中的第一行一定只有一个1.

那么我们就直接创建第一行的这个数组,并在内部添加一个1,再添加在二维数组里面去。

 List one=new ArrayList<>();
    one.add(1);
    arrayList.add(one);

one其实是二维数组中的一维数组。

(3)之后的每一行都是第一项和最后一项为1,而中间项为前一行的前一项和自身项之和。

以传入numRows=5为例。一共还需增添4行,第一行刚刚已经增添完。

for(int i=1;i

(4)其中每一行都需要增添首末项1,而且还得找到前一行的一维数组才可以进行中间项相加。

那么该循环内部应为:

for(int i=1;icur=new ArrayList<>();//定义新的一行
    cur.add(1);        //为该首项增添1
    Listpre=arrayList.get(i-1);//定义前一行的数组
    for(int j=1;j

(5)而内部中间项的增添,应找到前一行的元素,再对其进行相加之后添加到当前行内。

for(int j=1;j

代码提交:

《LeetCode系列》---杨辉三角_第6张图片

《LeetCode系列》---杨辉三角_第7张图片


《LeetCode系列》---杨辉三角_第8张图片

今天有关LeetCode中杨辉三角问题分析到这里就结束了,

如果有哪个地方写的不好,还请各位大佬能指点指点,谢谢大家。

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