给你一个整数 n,请返回长度为 n 、仅由元音 (a, e, i, o, u) 组成且按 字典序排列 的字符串数量。
字符串 s 按 字典序排列 需要满足:对于所有有效的 i,s[i] 在字母表中的位置总是与 s[i + 1] 相同或在 s[i + 1] 之前。
示例 1:
输入:n = 1
输出:5
解释:仅由元音组成的 5 个字典序字符串为 ["a","e","i","o","u"]
示例 2:
输入:n = 2
输出:15
解释:仅由元音组成的 15 个字典序字符串为
["aa","ae","ai","ao","au","ee","ei","eo","eu","ii","io","iu","oo","ou","uu"]
注意,"ea" 不是符合题意的字符串,因为 'e' 在字母表中的位置比 'a' 靠后
示例 3:
输入:n = 33
输出:66045
提示:
- 1 <= n <= 50
思路:
设 dp[a][j]
表示:字符串长度为 j 时,以 a 为最后一个字符的字符串的数量。
要以字符 a 为结尾,上一个字符只能是 a (因为 a 的字典序是最大的)。
所以:
$dp[a][j] = dp[a][j - 1]$
类推:要以字符 e 为结尾,上一个字符可以是 a 或 e。
$dp[e][j] = dp[a][j - 1] + dp[e][j - 1]$
i 为结尾:
$dp[i][j] = dp[a][j - 1] + dp[e][j - 1] + dp[i][j - 1]$
o 为结尾:
$dp[o][j] = dp[a][j - 1] + dp[e][j - 1] + dp[i][j - 1] + dp[o][j - 1]$
u 为结尾:
$dp[o][j] = dp[a][j - 1] + dp[e][j - 1] + dp[i][j - 1] + dp[o][j - 1] + dp[u][j - 1]$
对公式进行化简:
$dp[a][j] = dp[a][j - 1]$
$dp[e][j] = dp[a][j] + dp[e][j - 1]$
$dp[i][j] = dp[e][j] + dp[i][j - 1]$
$dp[o][j] = dp[i][j] + dp[o][j - 1]$
$dp[u][j] = dp[o][j] + dp[u][j - 1]$
把 a, e, i, o, u 等字符用数字表示,可以写出如下代码:
int countVowelStrings(int n) {
vector<vector<int>> dp(5, vector<int>(n));
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
dp[i][0] = 1;
}
for (int i = 1; i < n; ++i) {
dp[0][i] = dp[0][i - 1];
for (int j = 1; j < 5; ++j) {
dp[j][i] = dp[j - 1][i] + dp[j][i - 1];
}
}
int res = 0;
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
res += dp[i][n - 1];
}
return res;
}
空间上可以优化:
int countVowelStrings(int n) {
vector<int> dp(5, 1);
for (int i = 1; i < n; ++i) {
for (int j = 1; j < 5; ++j) {
dp[j] += dp[j - 1];
}
}
int res = 0;
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
res += dp[i];
}
return res;
}