【动态规划专栏】专题一:斐波那契数列模型--------2.三步问题

本专栏内容为:算法学习专栏,分为优选算法专栏,贪心算法专栏,动态规划专栏以及递归,搜索与回溯算法专栏四部分。 通过本专栏的深入学习,你可以了解并掌握算法。

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专题一

  • 题目来源
  • 题目描述
  • 题目解析
  • 算法原理
    • 1.状态表示
    • 2.状态转移方程
    • 3.初始化
    • 4.填表顺序
    • 5.返回值
  • 代码实现

题目来源

本题来源为:

Leetcode面试题 08.01. 三步问题

题目描述

三步问题。有个小孩正在上楼梯,楼梯有n阶台阶,小孩一次可以上1阶、2阶或3阶。实现一种方法,计算小孩有多少种上楼梯的方式。结果可能很大,你需要对结果模1000000007。
在这里插入图片描述

题目解析

在这里插入图片描述
我们模拟一下小孩上楼梯的过程,会很容易发现规律

算法原理

1.状态表示

经验+题目要求

而经验就是:以i位置为结尾+…
对一维的dp而言,基本上就是两种:以i位置为结尾+…或者以i位置为开始+…

…表示根据题目要求进行补充完整。

对于本题而言:
在这里插入图片描述

dp[i] 表示:到达i位置时,一共有多少种方法

2.状态转移方程

在推导时基本上就是:

以i位置的状态,最近的一步,来划分问题

对于本题而言:到达i位置需要分三种情况
在这里插入图片描述
因此状态方程为:

dp[i]=dp[i-3]+dp[i-2]+dp[i-1];

3.初始化

根据状态转移方程:本题为防止越界需要处理下标为1,2,3位置的值:

dp[1]=1;
dp[2]=2;
dp[3]=4;

4.填表顺序

根据状态转移方程,我们计算dp[i]位置的值需要i-1与i-2与i-3位置的值,因此我们的填表顺序为:从左往右

5.返回值

根据题目要求直接返回dp[n]

代码实现

class Solution 
{
public:int waysToStep(int n) {// 1.创建dp表// 2.初始化// 3.填表// 4.返回值const int MOD=1e9+7;//处理边界情况:if(n==1)return 1;if(n==2)return 2;if(n==3)return 4;//创建dp表vector<int> dp(n+1);//初始化dp[1]=1;dp[2]=2;dp[3]=4;//填表:for(int i=4;i<=n;i++){dp[i]=((dp[i-3]+dp[i-2])%MOD+dp[i-1])%MOD;}return dp[n];}
};

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