LeetCode题:70爬楼梯,126斐波那契数

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70:爬楼梯

题目要求:

解题思路:(类似斐波那契数)

递归解法:

非递归解法:

126:斐波那契数

题目要求:

解题思路:

递归解法:

非递归解法:

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70:爬楼梯

题目要求:

LeetCode题:70爬楼梯,126斐波那契数_第1张图片

解题思路:(类似斐波那契数)

递归解法:

由题可知,每次可以爬1个或者2个台阶,假如有n个台阶,会有多少种走法?那么我们就想,第一次爬一个台阶,那方法数就是爬这一次台阶加上剩下n-1个台阶的走法,爬两个台阶,那方法数就是爬完这两个台阶再加上剩下n-2个台阶的走法,很容易就想到递归的解法了,而使用递归我们要找到终止条件,也要写出递归公式

但是这么递归的时间复杂度很高,LeetCode上通过不了,会有很多重复计算的斐波那契数,我们可以用HashMap来解题,每次往下找之前都记录一下map里面有没有n这个斐波那契数,有就不用继续往下找了,直接返回这个斐波那契数,没有就继续往下找,有了HashMap的引用,我们时间复杂度就变成了O(N),在LeetCode上也就能通过了。

递归公式如下:

LeetCode题:70爬楼梯,126斐波那契数_第2张图片

代码如下:

class Solution {
    HashMap hashmap = new HashMap<>();
    public int climbStairs(int n) {
        if(n == 1) {
            return 1;
        }
        if(n == 2) {
            return 2;
        }
        //每次递归都判断map有没有n个台阶爬楼梯方法数,没有算出当前n阶台阶的方法数,放进map里,放进map里后就不用继续往下递归了,直接返回这个方法数,因为hashmap已经存了n阶台阶的方法数了;有就不用继续递归了,直接返回n台阶的方法数
        if(hashmap.get(n) != null) {
           return hashmap.get(n);
        } else {
            int result = climbStairs(n - 1) + climbStairs(n - 2);
            hashmap.put(n, result);
            return result;
        }
    }
}

非递归解法:

LeetCode题:70爬楼梯,126斐波那契数_第3张图片

从此图我们可以看出,要求n的斐波那契数,必须求前一个和前两个的斐波那契数,也就是上图的公式,非递归的解法,我们就用循环来解决,从下至上来求n的斐波那契数,我们定义一个pre和prePre变量来记录前一个和前两个的斐波那契数,result来记录n的斐波那契数每循环一次都要更改pre和prePre的下标,时间复杂度为O(N).

代码如下:

 public int climbStairs(int n) {
         //非递归思想
         if(n == 1) {
             return 1;
         }
        if(n == 2) {
            return 2;
        }
        int result = 0;
        int pre = 2;
        int prePre = 1;
        for(int flg = 3; flg <= n; flg++) {
            result = pre + prePre;
            //pre和prePre都要往前推
            prePre = pre;
            pre = result;
        }
        return result;
    }

126:斐波那契数

题目要求:

LeetCode题:70爬楼梯,126斐波那契数_第4张图片

解题思路:

        这题和爬楼梯思路一样,解法也一样,递归和非递归也一样,不过他的递归公式和结束条件和爬楼梯不一样,公式如下图:

LeetCode题:70爬楼梯,126斐波那契数_第5张图片

递归思路:因为递归会重复计算很多次,所以我们可以用一个HashMap来记录n的斐波那契数每递归一次都判断map里面有没有n的斐波那契数,有就不用继续往下递归了,直接返回这个斐波那契数没有就往下递归,把1后面的斐波那契数列都记录在map中,这样时间复杂度就是O(N)了,LeetCode也能通过。

非递归思路:用循环,从下至上,求得每个斐波那契数我们定义result放n的斐波那契数,pre放n的前一个斐波那契数,prePre放n的前两个斐波那契数每循环一次都要更新一次pre和prePre的下标,往上走。

LeetCode题:70爬楼梯,126斐波那契数_第6张图片

递归解法:

代码如下:

 Map map = new HashMap<>();
    public int fib(int n) {
        if(n == 0 || n == 1) {
            return n;
        }
        if(map.containsKey(n)) {
            return map.get(n);
        }
        //n的斐波那契数不在map里
        int result = (fib(n - 1) + fib(n - 2)) % 1000000007;
        //int result = (fib(n - 1) + fib(n - 2));
        map.put(n, result);
        return result;
    }

非递归解法:

 public int fib(int n) {
        //非递归
        if(n == 0 || n == 1) {
            return n;
        }
        int result = 0;
        int pre = 1;
        int prePre = 0;
        for(int i = 2; i <= n; i++) {
            result = (pre + prePre) % 1000000007;
            prePre = pre;
            pre = result;
        }
        return result;
    }

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