#P4032. 杨辉三角
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ID: 2248
Tried: 60
Accepted: 32
Difficulty: 5
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算法标签>动态规划
杨辉三角
题目内容
给定一个非负整数 numRows,生成「杨辉三角」的前 numRows 行。
在「杨辉三角」中,每个数是它左上方和右上方的数的和。
输入描述
一个非负整数 numRows
输出描述
输出杨辉三角的前numRows行
样例1
输入
5
输出
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
样例2
输入
1
输出
1
提示
- 1<=numRows<=30
题解
题面描述
给定一个非负整数 numRows,要求生成杨辉三角的前 numRows 行。在杨辉三角中,每个数字都是它左上方和右上方数字的和。
思路
- 初始化:从第一行开始,每行的首尾数字都为 1。
- 递推关系:对于第 i 行(0 基下标),从第二个到倒数第二个数字,其值为上一行第 j−1 和第 j 个数字之和,即:row[j]=prev[j−1]+prev[j]
- 逐行构建:依次构造每一行并将其加入最终结果中。
代码分析
- 输入输出处理:由于要求是 ACM 模式,代码需要从标准输入读取数据,并将结果输出到标准输出。
- 数据结构:使用二维数组或容器存储杨辉三角。
- 时间复杂度:外层循环运行 numRows 次,内层循环最多运行 numRows 次,总体复杂度为 O(numRows2),适合 1≤numRows≤30 的情况。
C++
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
class Solution {
public:
// 生成杨辉三角的前 numRows 行
vector<vector<int>> generate(int numRows) {
vector<vector<int>> res;
for (int i = 0; i < numRows; i++) {
vector<int> row(i + 1, 1); // 每一行的第一个和最后一个数字都是 1
// 中间的数字通过上一行求和得到
for (int j = 1; j < i; j++) {
row[j] = res[i-1][j-1] + res[i-1][j]; // row[j] = prev[j-1] + prev[j]
}
res.push_back(row);
}
return res;
}
};
int main() {
int numRows;
cin >> numRows; // 读取输入的行数
Solution sol;
vector<vector<int>> triangle = sol.generate(numRows);
// 输出杨辉三角,每行数字之间用空格分隔
for (int i = 0; i < triangle.size(); i++) {
for (int j = 0; j < triangle[i].size(); j++) {
cout << triangle[i][j];
if(j < triangle[i].size() - 1) cout << " ";
}
cout << endl;
}
return 0;
}
Python
class Solution:
# 生成杨辉三角的前 numRows 行
def generate(self, numRows: int):
res = []
for i in range(numRows):
row = [1] * (i + 1) # 每一行的第一个和最后一个数字都是 1
# 对于中间的数字,根据上一行计算
for j in range(1, i):
row[j] = res[i-1][j-1] + res[i-1][j] # $row[j] = prev[j-1] + prev[j]$
res.append(row)
return res
if __name__ == "__main__":
import sys
# 读取输入
numRows = int(sys.stdin.readline())
sol = Solution()
triangle = sol.generate(numRows)
# 按行输出,数字之间用空格分隔
for row in triangle:
print(" ".join(map(str, row)))
Java
import java.util.*;
public class Main {
static class Solution {
// 生成杨辉三角的前 numRows 行
public List<List<Integer>> generate(int numRows) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < numRows; i++) {
List<Integer> row = new ArrayList<>();
for (int j = 0; j <= i; j++) {
// 每一行的第一个和最后一个数字都是 1
if (j == 0 || j == i) {
row.add(1);
} else {
// 中间的数字等于上一行的相邻两个数字之和:row[j] = prev[j-1] + prev[j]
row.add(res.get(i-1).get(j-1) + res.get(i-1).get(j));
}
}
res.add(row);
}
return res;
}
}
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int numRows = sc.nextInt(); // 读取输入的行数
Solution sol = new Solution();
List<List<Integer>> triangle = sol.generate(numRows);
// 输出杨辉三角,每行数字之间用空格分隔
for (List<Integer> row : triangle) {
for (int i = 0; i < row.size(); i++) {
System.out.print(row.get(i));
if (i < row.size() - 1) {
System.out.print(" ");
}
}
System.out.println();
}
sc.close();
}
}