LeetCode刷题--- 第 N 个泰波那契数

发布时间:2024年01月02日

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力扣递归算法题

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数据结构与算法

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前言:这个专栏主要讲述动态规划算法,所以下面题目主要也是这些算法做的 ?

我讲述题目会把讲解部分分为3个部分:
1、题目解析

2、算法原理思路讲解

3、代码实现


第 N 个泰波那契数

题目链接:第 N 个泰波那契数

题目

泰波那契序列?Tn?定义如下:?

T0?= 0, T1?= 1, T2?= 1, 且在 n >= 0?的条件下 Tn+3?= Tn?+ Tn+1?+ Tn+2

给你整数?n,请返回第 n 个泰波那契数?Tn?的值。

示例 1:

输入:n = 4
输出:4
解释:
T_3 = 0 + 1 + 1 = 2
T_4 = 1 + 1 + 2 = 4

示例 2:

输入:n = 25
输出:1389537

提示:

  • 0 <= n <= 37
  • 答案保证是一个 32 位整数,即?answer <= 2^31 - 1

解法

题目解析

  • T0?= 0, T1?= 1, T2?= 1, 且在 n >= 0?的条件下 Tn+3?= Tn?+ Tn+1?+ Tn+2。
  • 给你整数?n,请返回第 n 个泰波那契数?Tn?的值。

算法原理讲解

我们这题使用动态规划,我们做这类题目可以分为以下五个步骤

  1. 状态显示
  2. 状态转移方程
  3. 初始化(防止填表时不越界)
  4. 填表顺序
  5. 返回值

1.状态表示

????????这道题可以【根据题?的要求】直接定义出状态表示:
????????dp[i] 表示:第 i 个泰波那契数的值。

2.状态转移方程

????????题?已经?常贴?的告诉我们了:
????????dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2] + dp[i - 3]

3.初始化

  • 从我们的递推公式可以看出, dp[i] i = 0 以及 i = 1 的时候是没有办法进?推导的,因dp[-2] dp[-1] 不是?个有效的数据。
  • 因此我们需要在填表之前,将 0, 1, 2 位置的值初始化。题?中已经告诉我们 dp[0] = 0, dp[1] = dp[2] = 1

4.填表顺序

????????毫?疑问是「从左往右」。

5.返回值

????????应该返回 dp[n] 的值。

代码实现

  • 时间复杂度:O(n)。

  • 空间复杂度:O(1)。

一、使用一维数组

class Solution {
public:
    int tribonacci(int n) 
    {
        if (n == 0 || n == 1) 
		    return n;
        vector<int> dp(n + 1);
        dp[0] = 0;
        dp[1] = 1;
        dp[2] = 1;

        for (int i = 3; i <= n; i++)
        {
            dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2] + dp[i - 3];
        }


        return dp[n];
    }
};

二、使用滚动数组优化

class Solution {
public:
    int tribonacci(int n) 
    {
        if (n == 0 || n == 1) 
		    return n;
        int p = 0, q = 0, r = 1, s = 1;
        for (int i = 3; i <= n; ++i) 
        {
            p = q;
            q = r;
            r = s;
            s = p + q + r;
        }
        return s;
    }
};

三、递归(超时)?

class Solution {
public:
    int tribonacci(int n) 
    {
        if (n == 0 || n == 1) 
		    return n;
        if (n == 2)
            return 1;
        return tribonacci(n-1) + tribonacci(n-2) + tribonacci(n-3);
    }
};

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_74268082/article/details/135327933
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