【leetcode】70.爬楼梯(动态规划,数学法,开阔思路,java实现)

70. 爬楼梯

难度简单

假设你正在爬楼梯。需要 n 阶你才能到达楼顶。

每次你可以爬 1 或 2 个台阶。你有多少种不同的方法可以爬到楼顶呢?

**注意:**给定 n 是一个正整数。

示例 1:

输入: 2
输出: 2
解释: 有两种方法可以爬到楼顶。
1.  1 阶 + 1 阶
2.  2 阶

示例 2:

输入: 3
输出: 3
解释: 有三种方法可以爬到楼顶。
1.  1 阶 + 1 阶 + 1 阶
2.  1 阶 + 2 阶
3.  2 阶 + 1 阶
方法一:动态规划

思路和算法

我们用 f(x)f(x) 表示爬到第 xx 级台阶的方案数,考虑最后一步可能跨了一级台阶,也可能跨了两级台阶,所以我们可以列出如下式子:

f ( x ) = f ( x − 1 ) + f ( x − 2 ) f(x) = f(x - 1) + f(x - 2) f(x)=f(x1)+f(x2

它意味着爬到第 xx 级台阶的方案数是爬到第 x - 1 级台阶的方案数和爬到第 x - 2 级台阶的方案数的和。很好理解,因为每次只能爬 1 级或 2 级,所以 f(x) 只能从 f(x - 1)和 f(x - 2) 转移过来,而这里要统计方案总数,我们就需要对这两项的贡献求和。

以上是动态规划的转移方程,下面我们来讨论边界条件。我们是从第 0 级开始爬的,所以从第 0 级爬到第 0 级我们可以看作只有一种方案,即 f(0) = 1;从第 0 级到第 1 级也只有一种方案,即爬一级,f(1) = 1。这两个作为边界条件就可以继续向后推导出第 n 级的正确结果。我们不妨写几项来验证一下,根据转移方程得到 f(2) = 2,f(3) = 3,f(4) = 5…我们把这些情况都枚举出来,发现计算的结果是正确的。

所以我们得到公式 dp[n] = dp[n-1] + dp[n-2]
同时需要初始化 dp[0]=1和 dp[1]=1
时间复杂度:O(n)

class Solution {
   
    public int climbStairs(int n) {
   
        int[] dp = new int[n + 1];
        dp[0] = 1;
        dp[1<

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