题目描述(简单难度)

119. Pascal’s Triangle II - 图1

118 题 一样,依旧是杨辉三角。区别在于之前是输出所有层的数,这道题只需要输出第 k 层的数。

解法一

118 题 一样,我们只需要一层一层的求。但是不需要把每一层的结果都保存起来,只需要保存上一层的结果,就可以求出当前层的结果了。

  1. public List<Integer> getRow(int rowIndex) {
  2. List<Integer> pre = new ArrayList<>();
  3. List<Integer> cur = new ArrayList<>();
  4. for (int i = 0; i <= rowIndex; i++) {
  5. cur = new ArrayList<>();
  6. for (int j = 0; j <= i; j++) {
  7. if (j == 0 || j == i) {
  8. cur.add(1);
  9. } else {
  10. cur.add(pre.get(j - 1) + pre.get(j));
  11. }
  12. }
  13. pre = cur;
  14. }
  15. return cur;
  16. }

参考 这里-solution>),其实我们可以优化一下,我们可以把 preList 省去。

这样的话,cur每次不去新建 List,而是把cur当作pre

又因为更新当前j的时候,就把之前j的信息覆盖掉了。而更新 j + 1 的时候又需要之前j的信息,所以在更新前,我们需要一个变量把之前j的信息保存起来。

  1. public List<Integer> getRow(int rowIndex) {
  2. int pre = 1;
  3. List<Integer> cur = new ArrayList<>();
  4. cur.add(1);
  5. for (int i = 1; i <= rowIndex; i++) {
  6. for (int j = 1; j < i; j++) {
  7. int temp = cur.get(j);
  8. cur.set(j, pre + cur.get(j));
  9. pre = temp;
  10. }
  11. cur.add(1);
  12. }
  13. return cur;
  14. }

区别在于我们用了 set 函数来修改值,由于当前层比上一层多一个元素,所以对于最后一层的元素如果用 set 方法的话会造成越界。此外,每层的第一个元素始终为1。基于这两点,我们把之前j == 0 || j == i的情况移到了for循环外进行处理。

除了上边优化的思路,还有一种想法,那就是倒着进行,这样就不会存在覆盖的情况了。

因为更新完j的信息后,虽然把j之前的信息覆盖掉了。但是下一次我们更新的是j - 1,需要的是j - 1j - 2 的信息,j信息覆盖就不会造成影响了。

  1. public List<Integer> getRow(int rowIndex) {
  2. int pre = 1;
  3. List<Integer> cur = new ArrayList<>();
  4. cur.add(1);
  5. for (int i = 1; i <= rowIndex; i++) {
  6. for (int j = i - 1; j > 0; j--) {
  7. cur.set(j, cur.get(j - 1) + cur.get(j));
  8. }
  9. cur.add(1);//补上每层的最后一个 1
  10. }
  11. return cur;
  12. }

解法二 公式法

如果熟悉杨辉三角,应该记得杨辉三角其实可以看做由组合数构成。

119. Pascal’s Triangle II - 图2

根据组合数的公式,将(n-k)!约掉,化简就是下边的结果。

119. Pascal’s Triangle II - 图3

然后我们就可以利用组合数解决这道题。

  1. public List<Integer> getRow(int rowIndex) {
  2. List<Integer> ans = new ArrayList<>();
  3. int N = rowIndex;
  4. for (int k = 0; k <= N; k++) {
  5. ans.add(Combination(N, k));
  6. }
  7. return ans;
  8. }
  9. private int Combination(int N, int k) {
  10. long res = 1;
  11. for (int i = 1; i <= k; i++)
  12. res = res * (N - k + i) / i;
  13. return (int) res;
  14. }

参考 这里-java-solution>),我们可以优化一下。

上边的算法对于每个组合数我们都重新求了一遍,但事实上前后的组合数其实是有联系的。

119. Pascal’s Triangle II - 图4

代码的话,我们只需要用pre变量保存上一次的组合数结果。计算过程中,可能越界,所以用到了long

  1. public List<Integer> getRow(int rowIndex) {
  2. List<Integer> ans = new ArrayList<>();
  3. int N = rowIndex;
  4. long pre = 1;
  5. ans.add(1);
  6. for (int k = 1; k <= N; k++) {
  7. long cur = pre * (N - k + 1) / k;
  8. ans.add((int) cur);
  9. pre = cur;
  10. }
  11. return ans;
  12. }

这道题其实还是比较简单的,只是优化的两种方法是比较常用的,一种就是用pre变量将要被覆盖的变量存起来,另一种就是倒着进行。另外求组合数的时候,要防止int的溢出。

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