【动态规划】爬楼梯问题

1.问题描述

一个人爬楼梯,每次只能爬1个或两个台阶,假设有n个台阶,那么这个人有多少种不同的爬楼梯方法

2.分析

如果n==1,显然只有从0->1一种方法f(1)=1;
如果n==2,那么有0->1->2、0->2两种方法f(2)=2;
如果n==3,那么可以先爬到第1阶,然后爬两个台阶,或者先爬到第二阶,然后爬一个台阶,显然f(3)=f(2)+f(1);
……
推广到一般情况,对于n(n>=3)个台阶,可以先爬到第n-1个台阶,然后再爬一个台阶,或者先爬到n-2个台阶,然后爬2个台阶,因此有f(n)=f(n-1)+f(n-2)。
那么动态规划的递推公式和边界条件都有了,即:

3.程序代码

根据递推公式,可以写如下代码轻松解决问题:

#include<stdio.h>
long long fun(int n);
int main()
{
    printf("%lld ",fun(80));
    return 0;
}
long long fun(int n)
{
    if(n==1)
        return 1;
    else if(n==2)
        return 2;
    else if(n>2)
        return fun(n-1)+fun(n-2);
}

注意:fun(80)的结果非常大,程序运行时间很长,测试的时候可以用小一点的数字测试。
虽然代码简单,但是显然这种方法实在是太耗时间了,递归函数多次重复计算中间结果。我们改进以下,开一个数组来保存中间结果。

#include<stdio.h>
long long calc(long long step[],int n);
long long step[101]={0};
int main()
{
    int n;
    scanf("%d",&n);
    int i=1;
    for(i=1;i<=n;i++)
        printf("%lld ",calc(step,i));

    return 0;
}
long long calc(long long step[],int n)
{
    long long i;
    if(n<=0)
        return 0;
    step[0]=1;
    step[1]=1;
    if(n>=2&&step[n-1]>0&&step[n-2]>0)
    {
        step[n] = step[n-1] + step[n-2];
        return step[n];
    }
    else if(n>=2)
    {
        for(i=2;i<=n;i++)
            step[i] = step[i-1]+step[i-2];
    }
    return step[n];
}
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