目录
- 一、问题描述
- 二、示例及约束
- 三、代码
- 方法一:递推
- 方法二:线性递推
- 四、总结
一、问题描述
给定一个非负索引 rowIndex,返回「杨辉三角」的第 rowIndex 行。
在「杨辉三角」中,每个数是它左上方和右上方的数的和。
自我注解:实际上rowIndex是从0开始的
二、示例及约束
示例 1:
输入: rowIndex = 3
输出: [1,3,3,1]
示例 2:
输入: rowIndex = 0
输出: [1]
示例 3:
输入: rowIndex = 1
输出: [1,1]
提示:
● 1 <= numRows <= 33
三、代码
方法一:递推
class Solution {
public:vector<vector<int>> generate(int rowIndex) {vector<vector<int>> ret(rowIndex + 1);//创建二维数组ret,初始数组的行数为numRowsfor (int i = 0; i <= rowIndex; i++) {ret[i].resize(i + 1);//每行初始化为i + 1列ret[i][0] = ret[i][i] = 1; //每行最左和最右元素固定为1/*每个数是它左上方和右上方的数的和for (int j = 1; j < i; ++j) {ret[i][j] = ret[i - 1][j] + ret[i - 1][j - 1];}*/for (int j = 1; j <= i / 2; j++) {//对于杨辉三角而言,左右是对称的,因此遍历一半即可ret[i][j] = ret[i - 1][j -1] + ret[i - 1][j];if (i - j != j) {//当i是奇数的时候,最中间的数是加法得到的,不能对称赋值得到ret[i][i - j] = ret[i][j];//对称赋值}}}return ret[rowIndex];}
};//由于对第 i+1 行的计算仅用到了第 i 行的数据,用滚动数组进行优化
class Solution {
public:vector<int> getRow(int rowIndex) {//由于只用到了上一行的数据,因此只需要一维数组存储//pre用来表示上一行的数组,cur用来表示现在这一行的数据vector<int> pre, cur;for (int i = 0; i <= rowIndex; ++i) {cur.resize(i + 1);//初始化数组长度cur[0] = cur[i] = 1;//每一行的起始位置和末尾位置为1for (int j = 1; j < i; ++j) {cur[j] = pre[j - 1] + pre[j];//每个数是它左上方和右上方的数的和}pre = cur;//更新上一行数组信息}return pre;//最后的pre更新后就是cur}
};//继续优化,可以只用一个数组,利用递推式Cn{i}=Cn-1{i} + Cn-1{i-1}
class Solution {
public:vector<int> getRow(int rowIndex) {vector<int> row(rowIndex + 1);//初始化为所需得到的数组长度,默认值为0row[0] = 1;/*对于下面循环的操作,每一行的元素都是基于它之前的行计算得出的。比如要得到第四行的[1,3,3,1],在此之前第三行是[1,2,1,0],第二行是[1,1,0,0],第一行是[1,0,0,0]。这个方法中,只用到了一个数组存储,所以相当于是在上一行的基础上来更新数组,模拟杨辉三角的加法方式。*/for (int i = 1; i <= rowIndex; ++i) {for (int j = i; j > 0; --j) {//从后往前更新row[j] += row[j - 1];//更新值,在自身的值上加前一个值}}return row;}
};
方法二:线性递推
//利用组合数公式Cn{m} = Cn{m-1} * (n-m-1) / m,其中Cn{0} = 1
class Solution {
public:vector<int> getRow(int rowIndex) {vector<int> row(rowIndex + 1);row[0] = 1;for (int i = 1; i <= rowIndex; ++i) {//通过组合数公式,可以得到同一行的相邻组合数的关系row[i] = 1LL * row[i - 1] * (rowIndex - i + 1) / i;/*1LL 是一个整数字面量,它表示一个长整型(long long)的数字 1。使用 1LL 的原因是为了确保在后面的乘法操作中,至少有一个操作数是长整型,从而避免在整数乘法中发生溢出,并确保整个表达式的结果也是长整型,这样整个乘法表达式的结果也将是 long long 类型的,从而能够容纳更大的数值。*/}return row;}
};
四、总结
时间复杂度:
方法一:O( r o w I n d e x 2 rowIndex^2 rowIndex2)。
方法二:O( r o w I n d e x rowIndex rowIndex)。
空间复杂度:
方法一:O(1),不考虑返回的数组空间。
方法二:O(1),不考虑返回的数组空间。
方法 | 时间复杂度 | 空间复杂度 |
---|---|---|
方法一 | O( r o w I n d e x 2 rowIndex^2 rowIndex2) | O(1) |
方法二 | O( r o w I n d e x rowIndex rowIndex) | O(1) |