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动态规划解决跳台阶有关问题

2012-11-23 
动态规划解决跳台阶问题问题描述某互联网公司的一道面试题,题目是一个人上台阶,台阶有n级,他可以一次上1级

动态规划解决跳台阶问题
问题描述某互联网公司的一道面试题,题目是一个人上台阶,台阶有n级,他可以一次上1级,可以一次上2级,也可以一次上3级,问上这个n级的台阶一共有多少种上法。
问题分析首先我们先归纳分析一下一些比较简单的情况:如果台阶只有1级,那么他一次就可以上去,很显然,上法只有1种;如果台阶有2级,那么他可以1-1,也可以直接上到2级,这时一共有2种上法;如果台阶有3级,那么他可以1-1-1,可以1-2,可以2-1,也可以直接上到3,这样一共有4种上法;如果台阶为4级,那么他可以1-1-1-1,可以1-1-2,可以1-2-1,可以2-1-1,可以1-3,可以3-1,也可以2-2,一共有7种上法;......................................................通过简单的分析,我们发现台阶数为4的时候,其上法等于1+2+4,也就是台阶数为1,2,3的上法的总和,依次类推。
一般情况下,我们把n级台阶的跳法写成n的函数f(n)。当n大于等于4时,f(n)=f(n-1)+f(n-2)+f(n-3),即若要跳到n级台阶等于从n-1级台阶再跳1级,或从n-2级台阶再跳2级,或者从n-3级台阶再跳3级。

            /          1                    n=1

          /

        /              2                    n=2

f(n)=

        \              4                    n=3

          \

            \ f(n-1)+f(n-2)+f(n-3)  n>=4


有了这个状态转移公式,并且满足动态规划的条件(最优子结构,无后效性等),就能用动态规划来求解。


程序代码下面是部分程序代码:
int i=0;int step[num];assert(num>0);step[0]=1;step[1]=2;step[2]=4;if(num<=3){printf("need %d steps\n",step[num-1]);return 0;}for(i=3;i<num;i++){step[i]=step[i-1]+step[i-2]+step[i-3];}printf("need %d steps\n",step[num-1]);return 0;

总结该问题属于比较基础的动态规划问题,经过分析归纳后能得出状态转移方程,然后即可利用动态规划思想解决。



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