蓝桥杯——算法训练——进击的青蛙
问题描述
青蛙X正准备跳过一座桥,这座桥被划分为N段,记青蛙所在的起始点为0,桥的末端为N。桥上的一些点有一些石子,这些点是无法跳上去的。青蛙每次跳跃能向前跳跃+1,+2,+3段,现在请你算出跳到末端的总方法数。如果无法到达,请输出”No Way!"
输入格式
输入数据共N行。
第一行一个数字N,代表桥的长度。
接下来N行,表示从点1~N的道路情况,每行一个数字0或1,1表示有石子。
输出格式
输出一行,为一个整数,代表方法数,无法到达为“No Way!"
由于数据过大,我们只需要求出 对 1000000007 的余数即可
一、dp
这题类似于那个爬楼梯问题和斐波那契问题,算是爬楼梯问题的改版,中间加入了障碍物和一次跳跃方式从两种变成了三种。
附:爬楼梯问题
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?
class Solution {public int climbStairs(int n) {if (n <= 2)return n;int a = 1, b = 2, temp;for (int i = 3; i <= n; i++) {temp = a;a = b;b = temp + b;}return b;}
}
这里的状态转移方程为:dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
易知,本题状态转移方程为dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2] + dp[i - 3];
但是这里用到了一维dp数组,用空间复杂度换取时间复杂度,导致最后一个测试点内存超限。
package com.study.蓝桥杯.算法训练;import java.util.Scanner;/*** @author sjn* @date 2022-2-22*/public class ALGO_965进击的青蛙 {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);int N = sc.nextInt();int[] arr = new int[N + 1];for (int i = 1; i < N + 1; i++) {arr[i] = sc.nextInt();}if (getRes(arr) == 0) {System.out.println("No Way!");} else {System.out.println(getRes(arr));}}public static long getRes(int[] arr) {int n = arr.length;long[] dp = new long[n];dp[1] = arr[1] == 0 ? 1 : 0;dp[2] = arr[2] == 0 ? dp[1] + 1 : 0;dp[3] = arr[3] == 0 ? dp[1] + dp[2] + 1 : 0;for (int i = 4; i < n; i++) {if (arr[i] == 1) {dp[i] = 0;} else {dp[i] = (dp[i - 1] % 1000000007 + dp[i - 2] % 1000000007 + dp[i - 3] % 1000000007) % 1000000007;}}return dp[n - 1];}
}
二、利用滚动数组优化dp算法
。。,还是内存超限了
package com.study.蓝桥杯.算法训练;import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;/*** @author sjn* @date 2022-2-22*/public class ALGO_965进击的青蛙 {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);int N = sc.nextInt();int[] arr = new int[N];for (int i = 0; i < N; i++) {arr[i] = sc.nextInt();}long res = getRes(arr);if (res == 0) {System.out.println("No Way!");} else {System.out.println(res);}}public static long getRes(int[] arr) {int n = arr.length;long[] dp = new long[3];dp[0] = arr[0] == 0 ? 1 : 0;dp[1] = arr[1] == 0 ? dp[0] + 1 : 0;dp[2] = arr[2] == 0 ? dp[0] + dp[1] + 1 : 0;for (int i = 3; i < n; i++) {if (arr[i] == 1) {dp[i % 3] = 0;} else {dp[i % 3] = (dp[(i - 1) % 3] % 1000000007 + dp[(i - 2) % 3] % 1000000007 + dp[(i - 3) % 3] % 1000000007) % 1000000007;}}return dp[(n - 1) % 3];}
}
三、利用滚动数组继续优化arr数组
介于方法二,仅利用滚动数组优化dp数组的话,最后一个测试点还是内存超限,那么我继续利用滚动数组优化arr数组,极大的降低了空间复杂度,但时间复杂度也相应的增大了,但是不影响AC
,所有测试点全部可以通过。
package com.study.蓝桥杯.算法训练;import java.util.Scanner;/*** @author sjn* @date 2022-2-22*/public class ALGO_965进击的青蛙 {static long[] dp = new long[3];public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);int N = sc.nextInt();int[] arr = new int[3];long res = 0;for (int i = 0; i < N; i++) {arr[i % 3] = sc.nextInt();if (i == 2) {//第一轮输入,应该对dp数组进行初始化dp[0] = arr[0] == 0 ? 1 : 0;dp[1] = arr[1] == 0 ? dp[0] + 1 : 0;dp[2] = arr[2] == 0 ? dp[0] + dp[1] + 1 : 0;} else if (i % 3 == 2 || i == N - 1) {//每一轮输入都要调用dp方法,以达到滚动数组优化arr数组的目的,极大的降低了空间复杂度res = dp(arr, N);}}if (res == 0) {System.out.println("No Way!");} else {System.out.println(res);}}/*** * @param arr 存放数据的数组,长度为3* @param n 数据的总长度* @return 跳到末端的总方法数*/public static long dp(int[] arr, int n) {for (int i = 0; i < 3; i++) {if (arr[i] == 1) {dp[i % 3] = 0;} else {dp[i % 3] = (dp[0] % 1000000007 + dp[1] % 1000000007 + dp[2] % 1000000007) % 1000000007;}}return dp[(n - 1) % 3];}
}
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