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刷題筆記8——青蛙跳臺階問題

題目描述1——普通跳臺階

一隻青蛙一次可以跳上1級臺階,也可以跳上2級。求該青蛙跳上一個n級的臺階總共有多少種跳法(先後次序不同算不同的結果)。

分析

當有0級臺階的時候,有0種跳法
當有1級臺階的時候,有1種跳法
當有2級臺階的時候,有2種跳法
當有3級臺階的時候,有3種跳法
當有4級臺階的時候,有5種跳法
。。。
那麼,從1級臺階以後,跳法是不是很像斐波那契數列從第2項開始的數列?
於是可以參照斐波那契數列的方法來做。
在這裡插入圖片描述

1、遞迴

class Solution {
public:
    int jumpFloor(int number) {
        if
(number == 1) { return 1; } else if (number == 2) { return 2; } else if(number > 2) { return jumpFloor(number - 1) + jumpFloor(number -2); } else { return -1; } } };

2、定義變數

class Solution {
public:
    int jumpFloor
(int number) { if(number == 1) { return 1; } else if (number == 2) { return 2; } else if(number > 2) { int first = 1; int second = 2; int res; int cnt = 3; while(cnt <= number) { res =
first + second; first = second; second = res; cnt++; } return res; } else { return -1; } } };

題目描述2——變態跳臺階

一隻青蛙一次可以跳上1級臺階,也可以跳上2級……它也可以跳上n級。求該青蛙跳上一個n級的臺階總共有多少種跳法。

分析

關於本題,前提是n個臺階會有一次n階的跳法。分析如下:
f(1) = 1
f(2) = f(2-1) + f(2-2) //f(2-2) 表示2階一次跳2階的次數。
f(3) = f(3-1) + f(3-2) + f(3-3)

f(n) = f(n-1) + f(n-2) + f(n-3) + … + f(n-(n-1)) + f(n-n)

說明:
1)這裡的f(n) 代表的是n個臺階有一次1,2,…n階的 跳法數。

2)n = 1時,只有1種跳法,f(1) = 1

3) n = 2時,會有兩個跳得方式,一次1階或者2階,這回歸到了問題(1) ,f(2) = f(2-1) + f(2-2)

4) n = 3時,會有三種跳得方式,1階、2階、3階,那麼就是第一次跳出1階後面剩下:f(3-1);第一次跳出2階,剩下f(3-2);第一次3階,那麼剩下f(3-3)。因此結論是f(3) = f(3-1)+f(3-2)+f(3-3)

5) n = n時,會有n中跳的方式,1階、2階…n階,得出結論:
f(n) = f(n-1)+f(n-2)+…+f(n-(n-1)) + f(n-n) => f(0) + f(1) + f(2) + f(3) + … + f(n-1)

6)由以上已經是一種結論,但是為了簡單,我們可以繼續簡化:
f(n-1) = f(0) + f(1)+f(2)+f(3) + … + f((n-1)-1) = f(0) + f(1) + f(2) + f(3) + … + f(n-2)
f(n) = f(0) + f(1) + f(2) + f(3) + … + f(n-2) + f(n-1) = f(n-1) + f(n-1)
可以得出:
f(n) = 2*f(n-1)

在這裡插入圖片描述

程式碼

class Solution {
public:
    int jumpFloorII(int number) {
        if(number <= 0) {
            return 0;
        } else if (number == 1) {
            return 1;
        } else {
            return 2*jumpFloorII(number - 1);
        }
    }
};