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【算法题】青蛙爬楼梯问题(含过程取模证明)

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简介:
本文章详细探讨了青蛙爬楼梯的经典算法问题,并提供了完整的解题思路及过程中必要的数学证明(包括取模运算),适合编程与算法爱好者深入学习。 题目描述:一只青蛙可以一次跳上1级台阶或2级台阶。求该青蛙跳到一个n级的台阶总共有多少种不同的跳跃方式。最终结果需要取模 1e9+7(即如果计算出来的初始结果是1000000008,返回值应为1)。 示例: - 输入:2 - 输出:2 另一个示例: - 输入:7 - 输出:21 限制条件: - n的取值范围在[0, 100]之间。

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    本文章详细探讨了青蛙爬楼梯的经典算法问题,并提供了完整的解题思路及过程中必要的数学证明(包括取模运算),适合编程与算法爱好者深入学习。 题目描述:一只青蛙可以一次跳上1级台阶或2级台阶。求该青蛙跳到一个n级的台阶总共有多少种不同的跳跃方式。最终结果需要取模 1e9+7(即如果计算出来的初始结果是1000000008,返回值应为1)。 示例: - 输入:2 - 输出:2 另一个示例: - 输入:7 - 输出:21 限制条件: - n的取值范围在[0, 100]之间。
  • C++编解决
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    本篇文章详细探讨了如何利用C++编程语言高效地解决经典的“青蛙过河”算法问题,通过代码示例和逻辑解析,帮助读者掌握算法设计与优化技巧。 采用二分法解决青蛙过河问题:青蛙可以从左岸跳到右岸,在左岸有一石柱L,面积只容得下一只青蛙落脚;同样地,右岸也有一石柱R,面积也只能容纳一只青蛙。这一队的青蛙从尺寸上来说是依次递减的。
  • Python3实例
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    本实例通过经典“爬楼梯”问题讲解Python3编程中的递归与动态规划实现方法,适合初学者理解算法逻辑和实践应用。 本段落介绍了一种使用Python3解决爬楼梯问题的算法方法。题目要求:假设你正在爬一个有n级台阶的楼梯,并且每次可以向上迈1或2个台阶,请问一共有多少种不同的方式能够到达楼顶?这里提供一种解决方案,即每一步的方法数等于前两步和前一步的方法数之和。 ```python class Solution(object): def climbStairs(self, n): pre, cur = 1, 1 for i in range(1,n): pre, cur = cur, pre + cur ``` 这段代码定义了一个名为Solution的类,其中包含一个方法climbStairs。这个方法接收一个参数n(代表台阶数),并返回到达楼顶的方法总数。变量pre和cur分别表示当前步数前一步以及两步的结果值,在循环中更新这两个值以计算出总的方法数量。
  • 跳与变态跳台阶
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    本文探讨了经典的“青蛙跳”和“变态跳台阶”两个数学问题,通过递归与动态规划两种方法分析了解题思路,并提供了Python代码实现。适合编程爱好者学习算法与优化技巧。 青蛙跳台阶题目描述:一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级台阶。求该青蛙跳到一个n级的台阶总共有多少种不同的跳跃方式。 变态跳台阶题目描述:一只青蛙每次可以选择向上跳跃1、2……直到n个台阶的高度。请求出它到达第n阶时有多少种可能的不同跳跃组合方法。 算法分析: 对于标准的“青蛙跳台阶”问题,可以将其视为一个斐波那契数列的问题来解决。 - 设f(n)为达到第n级阶梯的所有不同方式的数量; - 因为每次跳跃可以选择1或2个台阶,所以公式可以定义为:f(n)= f(n−1)+ f(n−2),这表示青蛙到达第 n 阶的方法等于它从 (n − 1) 或者 (n − 2) 跳到 n 的方法之和。 对于“变态跳台阶”问题: - 设g(n)为达到第n级阶梯的所有不同方式的数量; - 因为每次跳跃可以是任意的1至n个台阶,所以每一步的选择都会增加新的组合可能性。这个问题可以通过递归或动态规划来解决,并且可能涉及到数学上的归纳法证明以找出一个通式。 以上两种问题都可以通过编程实现(例如使用Python语言),并且在实际应用中如《剑指Offer》这类的面试题集里经常被提及,用于考察应聘者的逻辑思维能力和代码编写技巧。
  • 力扣解析
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    本文详细解析了力扣平台上的一道经典算法题——爬楼梯问题,并提供多种解法和优化思路。适合编程爱好者学习与实践。 在LeetCode上解决了爬楼梯的算法题,这是我的第一次提交,如果有不足之处,请多多指正!
  • 的斐波那契数列解(Python与PHP版本)
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    本文探讨了使用斐波那契数列解决经典的爬楼梯问题,并提供了Python和PHP两种编程语言的具体实现代码。 爬楼梯问题:假设你正在爬一个有 n 阶的楼梯,并且每次你可以选择向上爬 1 或者 2 个台阶,那么请问有多少种不同的方法可以到达楼顶? 设 f(n) 表示爬上 n 阶楼梯的方法总数。如果第一次先上一阶,则剩下的是爬上 n-1 阶的问题;如果第一次直接跨两阶,则接下来要解决的就是爬上 n-2 阶的问题。因此,爬 n 个台阶的总方法数可以表示为前一种情况和后一种情况之和:f(n) = f(n-1) + f(n-2),即斐波那契序列的一个实例。 根据斐波那契数列的通项公式: \[ F_{n} = \frac{1}{\sqrt{5}} \left [ \left ( \frac{1+\sqrt{5}}{2} \right )^{n}-\left ( \frac{1-\sqrt{5}}{2} \right )^{n}\right ] \] 这个公式可以用来直接计算出爬上 n 阶楼梯的方法总数,而不需要逐阶累加。
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    楼梯攀爬是一项挑战个人体力与耐力的运动,通过不断向上攀登来增强腿部力量、心肺功能以及意志力。 题目:假设你正在爬楼梯。需要 n 阶才能到达楼顶。每次你可以爬 1 或 2 个台阶。请问有多少种不同的方法可以爬到楼顶? 示例: 输入: 2 输出: 2 解释: 总共有两种方式可以爬到楼顶。 - 第一种是连续两次走一级阶梯 (即:1 阶 + 1 阶)。 - 第二种是一次性跨过两级阶梯(即:直接上2阶)。 输入: 3 输出: 3 解释: 总共有三种方式可以爬到楼顶。 - 连续三次走一级阶梯 (即:1 阶 + 1 阶 + 1 阶)。 - 先跨两级再跨一阶(即:2 阶+1 阶). - 或者先跨一步,然后两次各跨两步(即:1 阶+2阶)。
  • C语言中的回溯
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    本文章介绍了如何使用C语言实现爬楼梯问题的回溯算法,并探讨了该算法的工作原理及其优化方法。通过实例代码帮助读者理解递归和非递归两种方式解决此经典动态规划问题。适合初学者深入学习C语言编程技巧与算法思想。 这是我用C语言写的程序,我的其他资源都是免费的,对C语言初学者有很大的帮助,其中包括数据结构和Windows编程。我也在学习C语言,每当我完成一个程序后,我都会免费分享出来。