题目的主要信息:

  • 可以用212*1的小矩形横着或者竖着去覆盖更大的矩形
  • 若用n个212*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
  • 注意:约定 n == 0 时,输出 0
  • 进阶要求:时间复杂度:O(n)O(n),空间复杂度:O(1)O(1)

思路:

首先如果n=0,则只有0种;

如果n=1,也只有1种;

如果n=2,有横竖2种情况:

alt

如果n=3,有3种情况: alt

而如果n=4,有5种情况: alt

由规律发现,2n2*n的矩形的情况数为f(n)=f(n1)+f(n2)f(n)=f(n-1)+f(n-2),即这就是一个斐波那契数列,按照斐波那契数列的解法来即可,需要注意不同点在于n小于等于2时,都只有n种。

方法一:递归

具体做法:

class Solution {
public:
    int rectCover(int number) {
        if(number <= 2) //约定 n == 0 时,输出 0, 1时也只有一种
            return number;
        return rectCover(number - 1) + rectCover(number - 2);//f(n-1)+f(n-2)
    }
};

复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(n2)O(n^2),树型递归,T(n)=T(n1)+T(n2)T(n)=T(n-1)+T(n-2)
  • 空间复杂度:O(n)O(n),递归栈深度为树最深处,

方法二:动态规划

具体做法:

对于斐波那契数列的递推公式:f(n)=f(n1)+f(n2)f(n)=f(n-1)+f(n-2),我们可以用dp数组动态规划不断相加得到。

class Solution {
public:
    int rectCover(int number) {
        if(number <= 2) //约定 n == 0 时,输出 0, 1时也只有一种
            return number;
        vector<int> dp(number + 1); 
        dp[1] = 1;
        dp[2] = 2;
        for(int i = 3; i <= number; i++)
            dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2]; //公式不断相加
        return dp[number];
    }
};

但是这个方法使用了dp数组,空间复杂度为O(n)O(n),不满足要求,因此我们对空间优化一下:注意到每次循环只使用到了第i1i-1个变量和第i2i-2个变量,那我们可以用两个变量不断滚动来优化。

class Solution {
public:
    int rectCover(int number) {
        if(number <= 2) //约定 n == 0 时,输出 0, 1时也只有一种
            return number;
        int dpi_2 = 1; //初始化n=1
        int dpi_1 = 2; //初始化n=2
        int res = 0;
        for(int i = 3; i <= number; i++){
            res = dpi_1 + dpi_2; //公式相加
            dpi_2 = dpi_1; //变量更新
            dpi_1 = res;
        }
        return res;
    }
};

复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(n)O(n),一次遍历
  • 空间复杂度:O(1)O(1),常数级遍历