【每天一题】剑指 Offer 10- II. 青蛙跳台阶问题

一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级台阶。求该青蛙跳上一个 n 级的台阶总共有多少种跳法。
答案需要取模 1e9+7(1000000007),如计算初始结果为:1000000008,请返回 1。

示例 1:
输入:n = 2
输出:2
示例 2:

输入:n = 7
输出:21

思路分析,拿到本题,随便举几个数找规律,发现符合斐波那契数列。
那直接跟上一篇文章一样,代码大致差不多
这里要注意的是,n=0的时候,是一次,n=1的时候是一次,所以和斐波那契数列数列还有一点差距,差了一位

class Solution {
    public int numWays(int n) {
        int a = 0, b = 1, sum;
        for(int i = 0; i < n; i++){
            sum = (a + b) % 1000000007;
            a = b;
            b = sum;
        }
        return b;
    }
}

PS : 为什么要模1000000007(一,八个零,七)
大数相乘,大数的排列组合等为什么要取模
1000000007是一个质数(素数),对质数取余能最大程度避免结果冲突/重复
int32位的最大值为2147483647,所以对于int32位来说1000000007足够大。
int64位的最大值为2^63-1,用最大值模1000000007的结果求平方,不会在int64中溢出。
所以在大数相乘问题中,因为(a∗b)%c=((a%c)∗(b%c))%c,所以相乘时两边都对1000000007取模,再保存在int64里面不会溢出。
这道题为什么要取模,取模前后的值不就变了吗?
确实:取模前 f(43) = 701408733, f(44) = 1134903170, f(45) = 1836311903, 但是 f(46) > 2147483647结果就溢出了。

_____,取模后 f(43) = 701408733, f(44) = 134903163 , f(45) = 836311896, f(46) = 971215059没有溢出。

取模之后能够计算更多的情况,如 f(46)

这道题的测试答案与取模后的结果一致。

总结一下,这道题要模1000000007的根本原因是标准答案模了1000000007。不过大数情况下为了防止溢出,模1000000007是通用做法,原因见第一点。
还有一题类似的

假设你正在爬楼梯。需要 n 阶你才能到达楼顶。
每次你可以爬 1 或 2 个台阶。你有多少种不同的方法可以爬到楼顶呢?
注意:给定 n 是一个正整数。

示例 1:
输入: 2
输出: 2
解释: 有两种方法可以爬到楼顶。
1.  1 阶 + 1 阶
2.  2 阶
示例 2:

输入: 3
输出: 3
解释: 有三种方法可以爬到楼顶。
1.  1 阶 + 1 阶 + 1 阶
2.  1 阶 + 2 阶
3.  2 阶 + 1 阶

两题类似,但是有一个地方不一样,这个答案不需要取模 1e9+7(1000000007)。

class Solution {
    public int climbStairs(int n) {
       int a = 0, b = 1, sum;
        for(int i = 0; i < n; i++){
            sum = a + b);
            a = b;
            b = sum;
        }
        return b;
    }
}
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