【leetcode】杨辉三角（Java语言描述）

news2024/11/15 15:38:44

杨辉三角

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。

示例 1:

输入: numRows = 5
输出: [[1],[1,1],[1,2,1],[1,3,3,1],[1,4,6,4,1]]

示例 2:

输入: numRows = 1
输出: [[1]]

解题思路

杨辉三角（Pascal's Triangle）是一个由数字排列成的三角形，每个数字等于其上方两个数字之和。下面是两种方案的解题思路及对应的Java代码。

解题思路

使用二维数组：
- 创建一个二维数组来存储杨辉三角的每一行。
- 第一行和第二行的元素为1。
- 从第三行开始，每个元素为其上方两个元素的和。
- 逐行填充数组，直到达到所需的行数。
使用顺序表（ArrayList）：
- 使用ArrayList来存储每一行的内容。
- 每一行创建一个新的ArrayList，第一列和最后一列为1。
- 中间的元素则由前一行的两个上方元素相加得出。
- 最终将每一行的ArrayList添加到一个大的ArrayList中。

方案一：使用二维数组

public class PascalTriangle {
    public int[][] generate(int numRows) {
        int[][] triangle = new int[numRows][];
        
        for (int i = 0; i < numRows; i++) {
            triangle[i] = new int[i + 1]; // 每行的长度
            triangle[i][0] = 1; // 第一列赋值为1
            triangle[i][i] = 1; // 最后一列赋值为1
            
            for (int j = 1; j < i; j++) {
                triangle[i][j] = triangle[i - 1][j - 1] + triangle[i - 1][j];
            }
        }
        
        return triangle;
    }

    public static void main(String[] args) {
        PascalTriangle pt = new PascalTriangle();
        int[][] result = pt.generate(5); // 生成前5行的杨辉三角
        for (int[] row : result) {
            for (int num : row) {
                System.out.print(num + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

方案二：使用顺序表（ArrayList）

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class PascalTriangle {
    public List<List<Integer>> generate(int numRows) {
        List<List<Integer>> triangle = new ArrayList<>();
        
        for (int i = 0; i < numRows; i++) {
            List<Integer> row = new ArrayList<>();
            row.add(1); // 第一列赋值为1
            
            if (i > 0) {
                List<Integer> prevRow = triangle.get(i - 1);
                for (int j = 1; j < i; j++) {
                    // 中间的元素
                    row.add(prevRow.get(j - 1) + prevRow.get(j));
                }
                row.add(1); // 最后一列赋值为1
            }
            
            triangle.add(row);
        }
        
        return triangle;
    }

    public static void main(String[] args) {
        PascalTriangle pt = new PascalTriangle();
        List<List<Integer>> result = pt.generate(5); // 生成前5行的杨辉三角
        for (List<Integer> row : result) {
            for (int num : row) {
                System.out.print(num + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}