Skip to content

一、问题描述

给你一个整数数组 cost ,其中 cost[i] 是从楼梯第 i 个台阶向上爬需要支付的费用。一旦你支付了这些费用,即可选择向上爬一个或者两个台阶。

你可以选择从下标为 0 或下标为 1 的台阶开始爬楼梯。

请你计算并返回达到楼梯顶部的最低花费。

示例 1:

输入:cost = [10,15,20]
输出:15
解释:你将从下标为 1 的台阶开始。
- 支付 15 ,向上爬两个台阶,到达楼梯顶部。
总花费为 15 。

示例 2:

输入:cost = [1,100,1,1,1,100,1,1,100,1]
输出:6
解释:你将从下标为 0 的台阶开始。
- 支付 1 ,向上爬两个台阶,到达下标为 2 的台阶。
- 支付 1 ,向上爬两个台阶,到达下标为 4 的台阶。
- 支付 1 ,向上爬两个台阶,到达下标为 6 的台阶。
- 支付 1 ,向上爬一个台阶,到达下标为 7 的台阶。
- 支付 1 ,向上爬两个台阶,到达下标为 9 的台阶。
- 支付 1 ,向上爬一个台阶,到达楼梯顶部。
总花费为 6 。

提示:

  • 2 <= cost.length <= 1000
  • 0 <= cost[i] <= 999

二、方案一:动态规划

1、思路

我们可以使用动态规划来解决这个问题。定义一个数组 dp,其中 dp[i] 表示到达第 i 个台阶的最小花费。由于可以选择从第 0 个或第 1 个台阶开始,因此 dp[0]dp[1] 都初始化为 0

对于第 i 个台阶(i > 1),我们可以从第 i-1 个台阶爬一个台阶到达,或者从第 i-2 个台阶爬两个台阶到达。因此,到达第 i 个台阶的最小花费为 min(dp[i-1] + cost[i-1], dp[i-2] + cost[i-2])

最后,到达楼梯顶部可以从倒数第一个或第二个台阶爬上去,因此最小花费为 min(dp[n-1], dp[n-2]),其中 ncost 数组的长度。

2、代码实现

go
func minCostClimbingStairs(cost []int) int {
    n := len(cost)
    dp := make([]int, n+1)
    dp[0], dp[1] = 0, 0
    for i := 2; i <= n; i++ {
        dp[i] = min(dp[i-1]+cost[i-1], dp[i-2]+cost[i-2])
    }
    return dp[n]
}
func min(a, b int) int {
    if a < b {
        return a
    }
    return b
}

3、复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n),其中 n 是 cost 数组的长度。我们只需要遍历一次数组即可。
  • 空间复杂度:O(n),我们需要一个长度为 n+1 的数组来存储动态规划的结果。

三、方案二:优化空间复杂度

1、思路

在方案一中,我们使用了一个长度为 n+1 的数组来存储动态规划的结果。实际上,我们只需要知道前两个状态就可以计算出当前状态,因此可以优化空间复杂度,只使用常数个变量来存储状态。

2、代码实现

go
func minCostClimbingStairs(cost []int) int {
    n := len(cost)
    prev, curr := 0, 0
    for i := 2; i <= n; i++ {
        next := min(prev+cost[i-2], curr+cost[i-1])
        prev, curr = curr, next
    }
    return curr
}
func min(a, b int) int {
    if a < b {
        return a
    }
    return b
}

3、复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n),其中 n 是 cost 数组的长度。我们只需要遍历一次数组即可。
  • 空间复杂度:O(1),我们只使用了常数个变量来存储状态。

四、总结

方案二通过只存储前两个状态来优化了空间复杂度,使其从 O(n) 降低到 O(1)。在实际应用中,如果数组非常大,这种空间优化是非常重要的。

木川工作室 (微信:mcmc2024)