代码随想录算法训练营第二十八天,动态规划理论基础,509.斐波那契数,70.爬楼梯,746.使用最小花费爬楼梯。
今日内容:动态规划理论基础,509.斐波那契数,70.爬楼梯,746.使用最小花费爬楼梯。
动态规划理论基础
动态规划的解题步骤
- 确定dp数组以及下标的含义
- 确定递推公式
- dp数组如何初始化
- 确定遍历顺序
- 举例推导dp数组
509.斐波那契数
按照解题步骤来:
- 确定dp数组以及下标的含义:dp[i]表示第i个斐波那契数。
- 确定递推公式:
dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2]
- dp数组如何初始化:
dp[0] = 0; dp[1] = 1;
- 确定遍历顺序:从前向后进行遍历,即从0开始一直到n。
- 举例推导dp数组。
int fib(int n) {
if(n <= 1) return n;
vector<int> dp(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];
}
时间复杂度:O(n);
空间复杂度:O(n)。
优化
只用维护dp[i - 1]和dp[i - 2]。
int fib(int n) {
if(n <= 1) return n;
vector<int> dp(2);
dp[0] = 0;
dp[1] = 1;
for(int i = 2; i <= n; i++){
int sum = dp[i - 1] + dp[i - 2];
dp[0] = dp[1];
dp[1] = sum;
}
return dp[1];
}
时间复杂度:O(n);
空间复杂度:O(1)。
70.爬楼梯
同样按照解题步骤来:
- 确定dp数组以及下标的含义:dp[i]是爬到第i层存在的方法。
- 确定递推公式:
dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2]
:因为每次可以爬1个或2个台阶,因此是下1个台阶的方法种类再加上下2个台阶的方法种类。 - dp数组如何初始化:
dp[1] = 1; dp[2] = 2;
- 确定遍历顺序:同样是从前向后遍历。
- 举例推导dp数组
int climbStairs(int n) {
if(n <= 1) return 1;
vector<int> dp(3);
dp[1] = 1;
dp[2] = 2;
for(int i = 3; i <= n; i++){
int sum = dp[1] + dp[2];
dp[1] = dp[2];
dp[2] = sum;
}
return dp[2];
}
时间复杂度:O(n);
空间复杂度:O(1)。
746.使用最小花费爬楼梯
与70相同的做法,还是套模版。
- 确定dp数组以及下标的含义:dp[i]代表到达下标为i层楼梯的最低花费。
- 确定递推公式:
dp[i] = min(dp[i - 1] + cost[i - 1], dp[i - 2] + cost[i - 2])
- dp数组如何初始化:
dp[0] = 0; dp[1] = 0;
- 确定遍历顺序:同样是从前向后遍历。
- 举例推导dp数组
int minCostClimbingStairs(vector<int>& cost) {
vector<int> dp(cost.size() + 1);
dp[0] = 0;
dp[1] = 0;
for(int i = 2; i <= cost.size(); i++){
dp[i] = min(dp[i - 1] + cost[i - 1], dp[i - 2] + cost[i - 2]);
}
return dp[cost.size()];
}
时间复杂度:O(n);
空间复杂度:O(n)。