前言
调整一下做题顺序,多个章节同步进行,穿插练习。可以在各章节的专栏中找同一类。
记录 六十九【动态规划基础】。
一、动态规划理论基础学习
参考学习链接
二、509. 斐波那契数
2.1 题目阅读
斐波那契数 (通常用 F(n) 表示)形成的序列称为 斐波那契数列 。该数列由 0 和 1 开始,后面的每一项数字都是前面两项数字的和。也就是:
F(0) = 0,F(1) = 1
F(n) = F(n - 1) + F(n - 2),其中 n > 1
给定 n ,请计算 F(n) 。
示例 1:
输入:n = 2
输出:1
解释:F(2) = F(1) + F(0) = 1 + 0 = 1
示例 2:
输入:n = 3
输出:2
解释:F(3) = F(2) + F(1) = 1 + 1 = 2
示例 3:
输入:n = 4
输出:3
解释:F(4) = F(3) + F(2) = 2 + 1 = 3
提示:
0 <= n <= 30
2.2 尝试实现
思路1
- 题目分析:虽然这道题放在了动态规划方法的下面。但是拿到题应该先判断这个能用什么方法。
- 学二叉树和回溯的时候,递归函数写的不错。那么递归能不能完成呢?感觉求F(n) = F(n-1) + F(n-2)是一个重复调用的过程,有点循环执行同一段代码的过程。
- 递归三部曲:
- 确定函数参数:int n;
- 确定函数返回值:返回F(n)。所以类型是int;直接用给的主函数fit。
- 确定终止条件:F(0) =0和F(1)=1不符合统一公式,所以有两个终止条件;
- 确定逻辑:return fit(n-1)+fit(n-2)即可。
代码实现【递归法】
class Solution {
public:int fib(int n) {if(n == 0) return 0;if(n == 1) return 1;return fib(n-1)+fib(n-2);}
};
思路2
- 用动态规划来做。动态规划解决当前状态可以由之前状态推导而得。本题的状态递推公式:F(n) = F(n - 1) + F(n - 2)。
- 第一步:确定dp数组的含义和下标。一维数组足够。下标代表n。数值代表F(n)。初始为31个,因为n <= 30;
- 第二步:初始化dp数组。前两个特殊的值: dp[0] =0; dp[1] = 1;
- 第三步:遍历数组。因为递推公式是从前往后,所以遍历顺序是从前往后。for循环初始为下标2。
- 第四步:return dp[n]。
代码实现【动态规划】
把vector dp(31,0);改成静态数组 int dp[31];但是静态数组的值应该是随机的。不过for循环依次填充可以先放着。
class Solution {
public:int fib(int n) {vector<int> dp(31,0);//下标代表n。数值代表F(n)//初始化,前两个特殊。其实dp[0] =0;dp[1] = 1;//遍历填充数组for(int i = 2;i <= n;i++){//递推公式dp[i] = dp[i-1]+dp[i-2];}return dp[n];}
};
2.3 参考学习
参考学习链接
- 五部曲在2.2思路2中已经分析;但是对比参考代码,可以修改的地方有:
- dp数组根据传入的参数n来确定。vector< int> dp(n+1,0);之后初始化。
-
进一步 “状态压缩”,只维护两个数值。这样dp[2];用中间变量sum记录F(n)。dp[0]更新为dp[1],dp[1]更新为sum。
class Solution { public:int fib(int N) {if (N <= 1) return N;int dp[2];dp[0] = 0;dp[1] = 1;for (int i = 2; i <= N; i++) {int sum = dp[0] + dp[1];dp[0] = dp[1];dp[1] = sum;}return dp[1];} };
三、总结
(欢迎指正,转载标明出处)