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📜  最多进行K次跳跃即可到达N楼的方法数量(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:26:24.589000             🧑  作者: Mango

最多进行K次跳跃即可到达N楼的方法数量

当你需要到达一栋楼的顶部时,需要爬上楼梯。如果这栋楼很高,单纯的一步一步向上爬并不高效,这时候我们可以采用跳跃的方法,每次跳跃一段固定的高度,从而快速到达目的地。假设我们只能进行K次跳跃,要到达的楼层数为N,那么有多少种跳跃的方法呢?本文将为您详细介绍如何解决这个问题。

问题分析

我们可以观察到,当K=1时,只能进行一次跳跃,那么能够跳到的楼层数就是跳跃的最大高度。如果最大高度小于要到达的楼层数,那么无法到达;如果最大高度超过了要到达的楼层数,那么可以通过一次跳跃到达目标层数。

当K=2时,我们可以进行两次跳跃,也就是在中途可以选择停留再次跳跃。对于每一次跳跃,都有n-k种方法可以选择停留,也就是在这一次跳跃的过程中,如果我们停留在其中一层楼上,那么剩下的跳跃次数就会减少,并且到达目标层数的方法数量就相当于从这一层楼开始,经过几次跳跃后到达目标层数的方法数量。

对于K>2的情况,我们需要进行更加复杂的分析。假设到目前为止,我们还有K步跳跃的机会,到达目标层数为N。我们可以采用如下的思路:

  1. 假设我们在第i层楼,那么可以跳跃的最大高度就是i-1,因为如果跳得更高的话,就无法保证后面还有剩余的跳跃次数可以使用。
  2. 对于每一层我们都能够做出如下的选择:要么向上跳跃一步,跳到第i+1层楼;要么停留在当地,使用剩余的K-1次跳跃机会从当前层数开始跳。这个时候,我们需要做一个额外的判断,如果到目标层数的距离小于等于(K-1)*i,那么说明我们已经没有机会折返了,只能一路向上跳;否则,我们可以停留在这一层楼,等待更好的机会。
代码实现
def num_ways(n: int, k: int) -> int:
    if k == 1:
        return n
    if k == 2:
        return n + (n-1) * (n-2) // 2
    dp = [[0 for _ in range(k)] for _ in range(n)]
    for i in range(n):
        dp[i][0] = 1
    for j in range(1, k):
        for i in range(n):
            dp[i][j] += dp[i-1][j-1]
            if i - 1 - (j - 1) >= 0:
                dp[i][j] += dp[i-1-(j-1)][j]
            if dp[i][j] >= pow(10, 9) + 7:
                dp[i][j] -= pow(10, 9) + 7
    return dp[n-1][k-1]

这个函数的输入参数有两个:要到达的楼层数N以及最大的跳跃次数K。函数的输出是一个整数,表示到达目标层数的方法数量。

总结

本文介绍了如何求解最多进行K次跳跃即可到达N楼的方法数量,分别从K=1,K=2以及K>2三个情况进行了详细讨论,并给出了代码实现。这个问题具有一定的难度,需要读者在理解之后花费一些时间进行思考和练习。