【迎战蓝桥】 算法·每日一题(详解+多解)-- day2

简介: 💖1. 斐波那契数列💖2. 青蛙跳台阶问题 💖3. 矩形覆盖

 🤞目录🤞

💖1. 斐波那契数列

💖2. 青蛙跳台阶问题

💖3. 矩形覆盖


【大家好,我是爱干饭的猿,如果喜欢这篇文章,点个赞👍,关注一下吧,后续会一直分享题目与算法思路

🏀1. 斐波那契数列

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解题思路:

斐波那契数列是 0 1 1 2 3 5 8 13 21 ...

解题方式很多,有递归方式,也有动归(迭代)方式,但是都是最简单的方式

🎈1. 方法一:递归,return Fibonacci1(n - 1)+Fibonacci1(n - 2);

🎈2. 方法二:迭代方案定义a = 1,b = 1, 第三个数就是 c = a + b,然后一直遍历到c = n结束遍历;

🎈3. 方法三:直接用最简单的方法一,可能因为代码空间复杂度过高,过不了OJ,所以我们可以采用map进行“剪枝”,将每个斐波那契数记录在map中,用时直接在map取用即可。

💊方法一:代码如下:

// 递归 但是此算法时间复杂度太大
    public static int Fibonacci1(int n) {
        if(n == 1 || n ==2){
            return 1;
        }
        return Fibonacci1(n - 1)+Fibonacci1(n - 2);
    }

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💊方法二:代码如下:

// 迭代 a,b,c
    public static int Fibonacci2(int n) {
        if(n == 1 || n ==2){
            return 1;
        }
        int a = 1;
        int b = 1;
        int c =0;
        for (int i = 3; i <= n; i++) {
            c = a + b;
            a = b;
            b = c;
        }
        return c;
    }

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💊方法三:代码如下:

// “减枝”思想,利用Map 将已得到的fib 存储起来
    private Map<Integer,Integer>  filter = new LinkedHashMap<>();
    public int Fibonacci3(int n) {
        if(n == 0){
            return 0;
        }
        if(n == 1 || n == 2){
            return 1;
        }
        int pre = 0;
        if(filter.containsKey(n-1)){
            // filter 已存在n-1的斐波那契数
            pre = filter.get(n-1);
        }else {
            // 不存在
            pre = Fibonacci3(n - 1);
            // 将该pre 存入filter中
            filter.put(n-1,pre);
        }
        int ppre = 0;
        if( filter.containsKey(n - 2)){
            // filter 已存在n-2的斐波那契数
            ppre = filter.get(n-2);
        }else {
            ppre = Fibonacci3(n-2);
            filter.put(n - 2,ppre);
        }
        return pre + ppre;
    }

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🏀2. 青蛙跳台阶问题

描述:

一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级。求该青蛙跳上一个 n 级的台阶总共有多少种跳法(先后次序不同算不同的结果)。

数据范围:1 ≤ n ≤ 40

要求:时间复杂度:O(n)O(n) ,空间复杂度: O(1)O(1)

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解题思路:

🎈方法一:状态定义:f(i): 跳到i台阶的总跳法

             状态递推:f(i) = f(i-1)+f(i-2)

             初始状态:  f(0) = 1

(0台阶,就是起点,到达0台阶的方法有一种,就是不跳[这里可能有点奇怪,但是想想,如果方 法次数为0,就说明不可能开始...]), f(1) = 1;

🎈方法二: 当我们写完方法一,在仔细看看这个代码,难道不像上题的斐波那契数列吗?

🎈方法三:因此也可以用递归来写;

🎈方法四:“剪枝”递归;

💊方法一:代码如下:

public int jumpFloor0(int target) {
        if(target == 1){
            return 1;
        }
        if(target == 2){
            return 2;
        }
        int[] dp = new int[target + 1];
        dp[0] = 0;
        dp[1] = 1;
        dp[2] = 2;
        for (int i = 3; i <= target ; i++) {
            dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
        }
        int num = dp[target];
        return num;
    }

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💊方法二:代码如下:

// 迭代
    public int jumpFloor1(int target) {
        if(target == 1){
            return 1;
        }
        if(target == 2){
            return 2;
        }
        int a = 1;
        int b = 2;
        int c = 0;
        for(int i = 3;i <= target; i++){
            c = a + b;
            a = b;
            b = c;
        }
        return c;
    }

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💊方法三:代码如下:

// 递归
    public int jumpFloor2(int target) {
        if(target == 1){
            return 1;
        }
        if(target == 2){
            return 2;
        }
        return jumpFloor2(target -1) + jumpFloor2(target -2);
    }

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💊方法四:代码如下:

// 减枝
    private Map<Integer,Integer> filter = new HashMap<>();
    public int jumpFloor(int target) {
        if(target == 1){
            return 1;
        }
        if(target == 2){
            return 2;
        }
        int pre = 0;
        if(filter.containsKey(target - 1)){
            pre = filter.get(target - 1 );
        }else {
            pre = jumpFloor(target - 1);
            filter.put(target - 1,pre);
        }
        int ppre = 0;
        if(filter.containsKey(target - 2)){
            pre = filter.get(target - 2);
        }else {
            ppre = jumpFloor(target - 2);
            filter.put(target - 2,ppre);
        }
        return pre + ppre;
    }

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🏀3. 矩形覆盖

描述:

我们可以用 2*1 的小矩形横着或者竖着去覆盖更大的矩形。请问用 n 个 2*1 的小矩形无重叠地覆盖一个 2*n 的大矩形,从同一个方向看总共有多少种不同的方法?

数据范围:0 ≤ n ≤ 38

进阶:空间复杂度 O(1)\O(1)  ,时间复杂度 O(n)\O(n)

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解题思路:

🎈方法一:我们发现要覆盖 2*1 的矩形,只有1种方法,要覆盖 2*2 的矩形,只有2种方法,(两个2*1的矩形横着放或竖着放)

我们继续使用dp来进行处理,当然后续会发现,斐波那契数列的方式也可以处理

             状态定义:f(n) : 用n个2*1的小矩形无重叠地覆盖一个2*n的大矩形所用的总方法数

             状态递推:f(n) = f(n-1)【最后一个竖着放】 + f(n-2)【最后两个横着放】

             初始化:   f(1) = 1,f(2) = 2,f(0)=1,注意f(0)我们这个可以不考虑,如果考虑值设为1,参考上题(这点确实有点蛋疼)

🎈方法二、三、四 和上题(2. 青蛙跳台阶问题)一样,因此不再赘述。

💊方法一:代码如下:

public int rectCover(int target) {
        if(target <= 2){
            return target;
        }
        int[] dp = new int[target + 1];
        dp[0] = 0;
        dp[1] = 1;
        dp[2] = 2;
        for (int i = 3; i <= target ; i++) {
            dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
        }
        int num = dp[target];
        return num;
    }

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