斐波那契数列相关延伸

1.跳台阶问题:(其实就是很纯粹的斐波那契数列问题)

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。
  比较倾向于找规律的解法,f(1) = 1, f(2) = 2, f(3) = 3, f(4) = 5,  可以总结出f(n) = f(n-1) + f(n-2)的规律,但是为什么会出现这样的规律呢?假设现在6个台阶,我们可以从第5跳一步到6,这样的话有多少种方案跳到5就有多少种方案跳到6,另外我们也可以从4跳两步跳到6,跳到4有多少种方案的话,就有多少种方案跳到6,其他的不能从3跳到6什么的啦,所以最后就是f(6) = f(5) + f(4);这样子也很好理解变态跳台阶的问题了。

class Solution {
public:
    int jumpFloor(int n) {
        if(number<=2) return number;
        int f1=2;// 当前台阶后退一阶的台阶的跳法总数(初始值当前台阶是第3阶),对应fn-1
        int f2=1;// 当前台阶后退二阶的台阶的跳法总数(初始值当前台阶是第3阶),对应fn-2
        int fn=0;
        for(int i=3;i<=number;i++){//从第三阶台阶开始算
            fn=f1+f2;
            f2=f1;
            f1=fn;
        }
        return fn;
         
    }
};//fib数列用这种方法
2.变态跳台阶:
一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级……它也可以跳上n级。求该青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法。

关于本题,前提是n个台阶会有一次n阶的跳法。分析如下:

f(1) = 1

f(2) = f(2-1) + f(2-2)         //f(2-2) 表示2阶一次跳2阶的次数。

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) 

说明: 

1)这里的f(n) 代表的是n个台阶有一次1,2,...n阶的 跳法数。

2)n = 1时,只有1种跳法,f(1) = 1

3) n = 2时,会有两个跳得方式,一次1阶或者2阶,这回归到了问题(1) ,f(2) = f(2-1) + f(2-2) 

4) n = 3时,会有三种跳得方式,1阶、2阶、3阶,

    那么就是第一次跳出1阶后面剩下:f(3-1);第一次跳出2阶,剩下f(3-2);第一次3阶,那么剩下f(3-3)

    因此结论是f(3) = f(3-1)+f(3-2)+f(3-3)

5) n = n时,会有n中跳的方式,1阶、2阶...n阶,得出结论:

    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) 由以上已经是一种结论,但是为了简单,我们可以继续简化:

    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)

7) 得出最终结论,在n阶台阶,一次有1、2、...n阶的跳的方式时,总得跳法为:

              | 1       ,(n=0 ) 

f(n) =     | 1       ,(n=1 )

              | 2*f(n-1),(n>=2)

  

public class Solution {
    public int JumpFloorII(int target) {
        if (target <= 0) {
            return -1;
        } else if (target == 1) {
            return 1;
        } else {
            return 2 * JumpFloorII(target - 1);
        }
    }
}

  还看到了一中更牛掰的思路:

每个台阶都有跳与不跳两种情况(除了最后一个台阶),最后一个台阶必须跳。所以共用2^(n-1)种情况!!!

3.矩形覆盖

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,总共有多少种方法?

依旧是斐波那契数列
2*n的大矩形,和n个2*1的小矩形
其中target*2为大矩阵的大小
有以下几种情形:
target <= 0 大矩形为<= 2*0,直接return 1;
target 1大矩形为2*1,只有一种摆放方法,return1;
target = 2 大矩形为2*2,有两种摆放方法,return2;
target = n 分为两步考虑:
     第一次摆放一块 2*1 的小矩阵,则摆放方法总共为f(target - 1)















第一次摆放一块1*2的小矩阵,则摆放方法总共为f(target-2)
因为,摆放了一块1*2的小矩阵(用√√表示),对应下方的1*2(用××表示)摆放方法就确定了,所以为f(targte-2)






× ×





和第一题跳台阶的代码是一样一样滴~~

本文分析均来自于牛客网讨论区的整理。大神们收下我的膝盖=-=

原文地址:https://www.cnblogs.com/curo0119/p/9040871.html