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带你走进 DP 入门之爬楼梯
带你走进 DP 入门之爬楼梯
在算法的世界里,动态规划(Dynamic Programming,简称 DP)是一种非常重要的解题思路和方法。今天,让我们一起走进 DP 的入门级问题——爬楼梯。
爬楼梯问题通常描述为:有一个楼梯,你可以每次向上走 1 步或 2 步,要到达第 n 个台阶,有多少种不同的走法?
为了解决这个问题,我们首先考虑一些简单的情况。当 n = 1 时,显然只有 1 种走法,即直接走 1 步到达。当 n = 2 时,有 2 种走法,要么一次走 2 步,要么分两次每次走 1 步。
接下来,我们尝试寻找递推关系。假设到达第 n 个台阶的走法数量为 f(n)。那么到达第 n 个台阶,要么是从第 n - 1 个台阶走 1 步上来的,此时走法数量为 f(n - 1);要么是从第 n - 2 个台阶走 2 步上来的,此时走法数量为 f(n - 2)。所以,f(n) = f(n - 1) + f(n - 2)。
有了这个递推关系,我们就可以通过迭代或者递归的方式来计算 f(n)。以迭代为例,我们可以从 n = 3 开始,依次计算出每个台阶的走法数量。
例如,当 n = 3 时,f(3) = f(2) + f(1) = 2 + 1 = 3;当 n = 4 时,f(4) = f(3) + f(2) = 3 + 2 = 5;当 n = 5 时,f(5) = f(4) + f(3) = 5 + 3 = 8……
通过这样的计算,我们可以发现,这个走法数量的序列其实就是著名的斐波那契数列。
爬楼梯问题虽然看似简单,但它却蕴含了动态规划的核心思想:将一个复杂的问题分解为若干个相似的子问题,并通过求解子问题来逐步得到原问题的解。
掌握了爬楼梯问题的解法,不仅能够帮助我们理解动态规划的基本概念,还为解决更复杂的动态规划问题奠定了坚实的基础。在后续的学习和实践中,我们可以将这种思路应用到更多的问题中,不断提升我们的算法能力和解题技巧。
希望通过这次对爬楼梯问题的探讨,能够让您对动态规划有一个初步的认识和理解,开启您在算法世界中的精彩探索之旅!
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