动态规划:机器人走n米有多少种走法问题

2024-05-26 10:58

本文主要是介绍动态规划:机器人走n米有多少种走法问题,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

最近算法实验中的一个题目,特此分享一下解法。

题目,算法思路,代码如下:

/** 题目:* 一个机器人每步可以走 1 米、2 米或 3 米。* 编写一个动态规划算法,计算机器人走n 米,有多少种走法(考虑步骤的次序)。*** 算法思路:* 设总路程为n米,共有s(n)种走法** 假设初值s(0) = 1* 易知s(1) = 1  s(2) = 2* 可以求出递推式:s(n) = s(n - 1) + s(n - 2) + s(n - 3) ** 递归求s(n)的方法:return s(n - 1) + s(n - 2) + s(n - 3);* 用动态规划求解:* 建立一个长度为3的数组,将每次运算的结果存进数组中,最后数组的和即为所求* 这样可以避免每次计算s(i)都要从s(0) + s(1) + s(2) 算起** 时间复杂度:Θ(n) * 空间复杂度:Θ(1)**/#include <iostream>
using namespace std;int robotWalk(int n)
{int a[3] = {1, 1, 2};if(n <= 0){return 0;}else if(n == 1){return a[1];}else if(n == 2){return a[2];}else{int count = 0;int temp = 0;for(int i = 2; i < n; i++){temp = a[2] + a[1] + a[0];a[count] = temp;count = (count + 1) % 3;}return temp;}
}int main()
{int n;char ch = 'y';while(ch == 'y' || ch == 'Y'){cout<<"请输入机器人的总路程:";cin>>n;if(n < 0){cout<<"输入错误,总路程必须大于等于0"<<endl;}cout<<"共有"<<robotWalk(n)<<"种走法"<<endl;cout<<endl<<"是否继续?y/n:";cin>>ch;}return 0;
}

思路还是比较清晰的,可以用递推公式s(n) = s(n - 1) + s(n - 2)  + s(n - 3)求解。

第一,为了提高效率,要避免使用递归求解的方法,转而直接使用迭代方法求解。

第二,为了节省存储s(i)结果的数组空间,我们只申请长度为3的数组a(最终空间复杂度仅为Θ(1)),每次计算s(i) = s(i - 1) + s(i - 2) + s(i - 3)后,用得到的s(i)赋值给s(i - 3),接着计算得到的s(i + 1)赋值给之前的s(i - 2),再计算得到的s(i + 2)赋值给s(i - 1),依次类推。

其它部分都很容易理解,不再多说。


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http://www.chinasem.cn/article/1004273

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