Java解决青蛙跳台阶问题流程
1.问题描述
一只青蛙一次可以跳上1阶台阶,也可以跳上2阶台阶,求该青蛙跳上一个n阶台阶总共有多少种跳法?
2.画图分析
3.问题讲解
一只青蛙,要么1次跳2个台阶,要么1次跳1个台阶。
假设3个台阶为例:如果1次跳1个台阶,那剩下几种跳法?我们来仔细地想一下:
跳了一个台阶之后,剩下的台阶就相当于3 -1个台阶剩下2个台阶,2个台阶的跳法如上图就是2种跳法。
如果一次跳2个台阶,剩下的台阶就相当于3 - 2个台阶剩下1个台阶,1个台阶的跳法如上图是1种跳法。那么加起来就是3种跳法。
所以说,你如果想知道n个台阶有多少种跳法,其实就是看n - 1个台阶有多少种跳法,加上n - 2个台阶有多少种跳法。
规律看懂后你就发现这其实就是一个变相的斐波那契数列,只不过这个数列的第一项是1,第二项是2.
4.代码设计思路
我们再来看一下斐波那契数列的写法:
唯一的不同就是斐波那契数列的前两个项都是1
而青蛙跳台的第一项为1,第二项为2
只要用递归的方法稍作改动就能求出我们青蛙跳台阶的问题
5.实现代码
public class TestDemo { public static int frogJump(int n){ if(n == 1 || n == 2){ //当n为前2阶台阶的时候,n是几就是几 return n; }else{ return frogJump(n-2)+frogJump(n-1);//求n阶台阶的几种跳法 } } public static void main(String[] args) { System.out.println(frogJump(1)); System.out.println(frogJump(2)); System.out.println(frogJump(3)); System.out.println(frogJump(4)); } }
打印结果:
6.代码升级
用递归的方式虽然可以求解青蛙跳台阶问题,但是这其中会进行大量重复的计算。如果求的数字过大,程序运算出结果花费的时间会非常的长,所以我们并不建议在面试出现这样的问题的时候用递归的方法求解。
这里给大家介绍一种更好的求解方式:循环(迭代)实现
画图分析:
给大家解释一下上图:
开始f3 = 3,f2 = 2,f1 = 1,
我们先让f3 = f1 + f2,这么没问题吧,1+2=3
再来我们把f2的值赋给f1,此时f1就等于2,
再把f3的值赋给f2,此时f2的值就等于3
循环起来,那此时再求f3的值就是2+3=5,恰好就是我们4阶台阶的5种跳法。
代码实现:
第二种写法:循环(迭代)实现 public class TestDemo { public static int frogJump2(int n){ if(n == 1 || n==2){ return n; } int f1 = 1; int f2 = 2; int f3 = 0; for (int i = 3; i <= n; i++) { f3 = f1+f2; f1 = f2; f2 = f3; } return f3; } public static void main(String[] args) { System.out.println(frogJump2(1)); System.out.println(frogJump2(2)); System.out.println(frogJump2(3)); System.out.println(frogJump2(4)); System.out.println(frogJump2(5)); System.out.println(frogJump2(45)); } }
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