青蛙跳台阶及其变种类型(递归思想)

本文探讨了一只青蛙跳上n级台阶的不同跳法,通过递归分析,揭示了从单步跳到多步跳的规律,并介绍了两种升级版本的解决方案,包括基本的1/2阶跳法和更复杂的任意阶跳法。

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题目:
一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级。求该青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法(先后次序不同算不同的结果)
分析:
青蛙的最后一跳可以分为两种情况:第一种是最后一跳只跳了一个台阶;第二种是最后一跳只跳了两个台阶。
【最后一跳,不会影响前面的跳法总数】
这句话的意思是:假如有n个台阶,跳法总数为f(n),
通过上面分析可知,f(n)由两部分跳法组成:第一种是最后只能跳一个台阶,也就是前面跳了n-1个台阶。那么对于这种情况来说,最后跳的这一下,不会对前面n-1个台阶的跳法(f(n-1))产生影响。同理,对于最后只能跳两个台阶的情况来说,最后一跳,不会影响前面n-2个台阶的跳法总数(f(n-2))。
显然:f(n)=f(n-1)+f(n-2)
——————————————————————
照这样计算:
f(n-1)= f(n-2)+f(n-3)
f(n-2)= f(n-3)+f(n-4)



上面就是递归的过程。
现在还需要递归所需的初值,因为上面全是递归的过程,如果没有初值,就不能进行计算,
当只有一个台阶的时候:f(1)=1;
当有两个台阶的时候:f(2)=2;
所以代码如下:

class Solution {
public:
    int jumpFloor(int number) {
        if(number==1) return 1;
        if(number==2) return 2;
        else return jumpFloor(number-2)+jumpFloor(number-1);
    }
};

题型变化:
一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级……它也可以跳上n级。求该青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法。
分析:
这道题目是上一道题目的升级版,青蛙的跳法变得复杂了,但是结题的原理大同小异。
————————————————————
图省事,下面是牛客网的解析:
如果上一步跳 1 步到达第 n 个台阶,说明上一步在第 n-1 个台阶。已知跳到第n-1个台阶的方法数为f[n-1]

如果上一步跳 2 步到达第 n 个台阶,说明上一步在第 n-2 个台阶。已知跳到第n-2个台阶的方法数为f[n-2]

。。。

如果上一步跳 n 步到达第 n 个台阶,说明上一步在第 0 个台阶。已知跳到 第0个台阶的方法数为f[0]

那么总的方法数就是所有可能的和。也就是f[n] = f[n-1] + f[n-2] + … + f[0] (1)*

递归过程跟上一道题目一样,但是要采用循环的方式进行表示,因为公式(1)中的省略号部分,不能用数学公式表达出来。

递归过程有了,现在还缺少递归的初值:显然初始条件f[0] = f[1] = 1

代码如下:

class Solution {
public:
    int jumpFloorII(int number) {
        if(number==1) return 1;
        if(number==0) return 1;
        if(number>=2){
            int sum=0;
            for(int i=0;i<number;i++)
            {
                sum+=jumpFloorII(i);
            }
            return sum;
        }
    }
};
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