Description

Tribonacci 數列定義為 T0 = 0, T1 = 1, T2 = 1Tn = Tn-1 + Tn-2 + Tn-3(n >= 3)。給定 n,回傳 Tn

Example:

Input: n = 25 Output: 1389537

Intuition#

費氏數列的三項版本 — 只依賴前三個狀態,用三個變數滾動即可。

  • 和 Climbing Stairs 類似,但依賴前三項而非前兩項
  • T[n] = T[n-1] + T[n-2] + T[n-3]
  • 只需要三個變數就能算出結果

Approaches#

1: Bottom-Up DP Array#

  • 概念: 用陣列存所有值,逐步計算
  • 時間複雜度: O(n)
  • 空間複雜度: O(n)
class Solution {
    fun tribonacci(n: Int): Int {
        if (n == 0) return 0
        if (n <= 2) return 1
        val dp = IntArray(n + 1)
        dp[0] = 0; dp[1] = 1; dp[2] = 1
        for (i in 3..n) {
            dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2] + dp[i - 3]
        }
        return dp[n]
    }
}

⭐2: Rolling Variables#

  • 概念: 只用三個變數追蹤前三個狀態,空間最優
  • 時間複雜度: O(n)
  • 空間複雜度: O(1)
class Solution {
    fun tribonacci(n: Int): Int {
        if (n == 0) return 0
        if (n <= 2) return 1
        var a = 0; var b = 1; var c = 1
        for (i in 3..n) {
            val next = a + b + c
            a = b; b = c; c = next
        }
        return c
    }
}

🔑 Takeaways#

  • Pattern: 線性遞推 — Fibonacci 的推廣,依賴固定數量的前幾個狀態
  • 關鍵技巧: 當狀態轉移只依賴固定個數的前幾個值時,永遠可以用滾動變數把空間降到 O(1)