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]
和 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 n
是 cost
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。