爬楼梯问题通过动态规划求解,递推关系为f(n)=f(n-1)+f(n-2),初始条件f(0)=1、f(1)=1;2. 使用数组自底向上计算避免重复,空间优化版本用两个变量替代数组,降低空间复杂度至O(1)。

在C++中,动态规划(Dynamic Programming, DP)是解决“爬楼梯”问题的经典方法。这个问题的描述通常是:每次可以爬1阶或2阶台阶,问爬到第n阶有多少种不同的走法。
问题分析
假设要到达第n阶,最后一步可能是从第n-1阶跨1步上来,也可能是从第n-2阶跨2步上来。因此,到达第n阶的方法数等于到达第n-1阶和第n-2阶的方法数之和。
这形成了一个递推关系:
f(n) = f(n-1) + f(n-2)
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初始条件为:
f(0) = 1(表示站在地面不动也算一种方式)
f(1) = 1(只能跨1步)
实现思路
为了避免重复计算,使用数组保存已计算的结果,从下往上递推,这就是动态规划的核心思想——记忆化+自底向上。
C++代码实现
#include#include using namespace std; int climbStairs(int n) { if (n <= 1) return 1;
vectorzuojiankuohaophpcnintyoujiankuohaophpcn dp(n + 1); dp[0] = 1; dp[1] = 1; for (int i = 2; i <= n; ++i) { dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2]; } return dp[n];}
int main() { int n; cout > n;
cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "爬到第 " zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn n zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn " 阶共有 " zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn climbStairs(n) zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn " 种方法。\n"; return 0;}
空间优化版本
由于状态转移只依赖前两个值,不需要保存整个dp数组,可以用两个变量代替,降低空间复杂度至O(1)。
int climbStairs(int n) {
if (n <= 1) return 1;
int prev2 = 1; // f(0)
int prev1 = 1; // f(1)
int curr;
for (int i = 2; i <= n; ++i) {
curr = prev1 + prev2;
prev2 = prev1;
prev1 = curr;
}
return curr;}
这个优化版本在逻辑上与原DP一致,但更节省内存,适合处理大数值(注意int溢出问题,可改用long long)。
基本上就这些,理解状态转移方程是关键。







