790.多米诺和托米诺平铺

目标

有两种形状的瓷砖:一种是 2 x 1 的多米诺形,另一种是形如 "L" 的托米诺形。两种形状都可以旋转。

给定整数 n ,返回可以平铺 2 x n 的面板的方法的数量。返回对 10^9 + 7 取模 的值。

平铺指的是每个正方形都必须有瓷砖覆盖。两个平铺不同,当且仅当面板上有四个方向上的相邻单元中的两个,使得恰好有一个平铺有一个瓷砖占据两个正方形。

示例 1:

输入: n = 3
输出: 5
解释: 五种不同的方法如上所示。

示例 2:

输入: n = 1
输出: 1

说明:

  • 1 <= n <= 1000

思路

1 x 2L 型两种形状的瓷砖,求铺满 2 x n 的面版有多少种方法。

题目关于两个平铺是否不同的描述很不清晰,关键在于对 恰好有一个瓷砖 占据两个正方形的理解。

如何判断两种平铺方法是不同的:能找到两个上下相邻的或左右相邻的正方形区域,在其中一种平铺方法中属于同一块瓷砖,在另一种平铺方法中属于不同的瓷砖,则认为这两种平铺方法是不同的。

实际去解决这个问题时可以尝试找规律,通过观察发现:

  • 2 x 1 的面版,有 1 种铺法。
  • 2 x 2 的面版,有 2 种铺法。
  • 2 x 3 的面版,有 5 种铺法。
  • 2 x 4 的面版,有 11 种铺法。
  • 2 x 5 的面版,有 24 种铺法。

dp[n] = 2 * dp[n - 1] + dp[n - 3]

如果找不到规律可以参考官网题解的二维动态规划解法。

代码


/**
 * @date 2025-05-05 21:37
 */
public class NumTilings790 {

    public int numTilings_v1(int n) {
        if (n == 1) {
            return 1;
        }
        int mod = 1000000007;
        int[] dp = new int[n + 1];
        dp[0] = dp[1] = 1;
        dp[2] = 2;
        for (int i = 3; i <= n; i++) {
            dp[i] = ((2 * dp[i - 1]) % mod + dp[i - 3]) % mod;
        }
        return dp[n];
    }

}

性能