1,递归的写法

这题我们可以参照之前分析的青蛙跳台阶问题,其实原理是完全一样的
我们来分析一下:

  • 当n等于1的时候,只需要跳一次即可,只有一种跳法,记f(1)=1
  • 当n等于2的时候,可以先跳一级再跳一级,或者直接跳二级,共有2种跳法,记f(2)=2
  • 当n等于3的时候,他可以从一级台阶上跳两步上来,也可以从二级台阶上跳一步上来,所以总共有f(3)=f(2)+f(1);

同理当等于n的时候,总共有f(n)=f(n-1)+f(n-2)(这里n>2)种跳法。
image.png
所以如果我们求上到n阶有多少种,代码很简单,直接递归就行

    public static int JumpFloor(int n) {
        if (n <= 1)
            return 1;
        if (n < 3)
            return n;
        return JumpFloor(n - 1) + JumpFloor(n - 2);
    }

这种当n比较大的时候会超时,所以不推荐,但如果还想使用递归我们可以改为尾递归的方式,我们来看下代码

    public static int JumpFloor(int n) {
        return Fibonacci(n, 1, 1);
    }

    public static int Fibonacci(int n, int a, int b) {
        if (n <= 1)
            return b;
        return Fibonacci(n - 1, b, a + b);
    }

2,非递归

但递归由于重复计算,导致效率很差,我们来看一下,有很多重复的计算,相同的颜色表示计算多次
image.png
所以我们要把他给为非递归的

    public int JumpFloor(int n) {
        if (n <= 1)
            return 1;
        int[] dp = new int[n + 1];
        dp[1] = 1;
        dp[2] = 2;
        for (int i = 3; i <= n; i++) {
            dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
        }
        return dp[n];
    }

看一下运行结果

图片说明


3,非递归优化

我们看到上面的数组当前值是依赖他前面两个值的(前两个除外),我们只需要用两个临时变量即可,不需要申请一个数组

    public int JumpFloor(int n) {
        if (n <= 2)
            return n;
        int first = 1, second = 2, sum = 0;
        while (n-- > 2) {
            sum = first + second;
            first = second;
            second = sum;
        }
        return sum;
    }

4,公式计算

还可以参照我公众号的这篇文章356,青蛙跳台阶相关问题,我们可以找到他的递推公式是
image.png
这个公式其实就是斐波那契公式,1,1,2,3,5,8,13……,
但我们这道题的前几项是1,2,3,5,8……明显比那公式少了一项,所以这里计算第n项的指数应该是n+1
这种解决方式也击败了100%的用户

    public static int JumpFloor(int n) {
        double sqrt = Math.sqrt(5);
        return (int) ((Math.pow((1 + sqrt) / 2, n + 1) - Math.pow((1 - sqrt) / 2, n + 1)) / sqrt);
    }

我把部分算法题整理成了PDF文档,截止目前总共有900多页,大家可以下载阅读
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提取码:6666

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