题目链接:Pascal’s Triangle

Given numRows, generate the first numRows of Pascal’s triangle.

For example, given numRows = 5,

Return

[
     [1],
    [1,1],
   [1,2,1],
  [1,3,3,1],
 [1,4,6,4,1]
]

这道题的要求是生成杨辉三角。

杨辉三角,又称贾宪三角形,帕斯卡三角形,是二项式系数在三角形中的一种几何排列。在欧洲,这个表叫做帕斯卡三角形。帕斯卡(1623—-1662)是在1654年发现这一规律的,比杨辉要迟393年,比贾宪迟600年。

 1                           1
 2                          1   1
 3                        1   2   1
 4                      1   3   3   1
 5                    1   4   6   4   1
 6                  1   5   10  10  5   1
 7                1   6   15  20  15  6   1
 8              1   7   21  35  35  21  7   1
 9            1   8   28  56  70  56  28  8   1
10          1   9   36  84  126 126 84  36  9   1
11        1   10  45  120 210 252 210 120 45  10  1
12      1   11  55  165 330 462 462 330 165 55  11  1
13    1   12  66  220 495 792 924 792 495 220 66  12  1
    ...
n 1, C(n,1), C(n,2), …, C(n,n-1), C(n,n), …

以上即为杨辉三角的排列性质:C(n,k)。

杨辉三角有多种重要的性质:

  1. 前提:端点的数为1.
  2. 每个数等于它上方两数之和。
  3. 每行数字左右对称,由1开始逐渐变大。
  4. 第n行的数字有n项。
  5. 第n行数字和为2n-1。
  6. 第n行的m个数可表示为 C(n-1,m-1),即为从n-1个不同元素中取m-1个元素的组合数。
  7. 第n行的第m个数和第n-m+1个数相等 ,为组合数性质之一。
  8. 每个数字等于上一行的左右两个数字之和。可用此性质写出整个杨辉三角。即第n+1行的第i个数等于第n行的第i-1个数和第i个数之和,这也是组合数的性质之一。即 C(n+1,i)=C(n,i)+C(n,i-1)。
  9. (a+b)n的展开式中的各项系数依次对应杨辉三角的第(n+1)行中的每一项。[1]
  10. 将第2n+1行第1个数,跟第2n+2行第3个数、第2n+3行第5个数……连成一线,这些数的和是第4n+1个斐波那契数;将第2n行第2个数(n>1),跟第2n-1行第4个数、第2n-2行第6个数……这些数之和是第4n-2个斐波那契数。
  11. 将各行数字相排列,可得11的n-1(n为行数)次方:1=11^0; 11=11^1; 121=11^2……当n≥5时会不符合这一条性质,此时应把第n行的最右面的数字”1”放在个位,然后把左面的一个数字的个位对齐到十位… …,以此类推,把空位用“0”补齐,然后把所有的数加起来,得到的数正好是11的n-1次方。以n=11为例,第十一行的数为:1,10,45,120,210,252,210,120,45,10,1,结果为 25937424601=1110。

以上出自杨辉三角_百度百科

接下来,利用上面性质8逐行生成杨辉三角。

时间复杂度:O(n2)

空间复杂度:O(n2)

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class Solution
{
public:
    vector<vector<int> > generate(int numRows)
    {
        // 每行的第一个元素先赋值成1
        vector<vector<int> > vvi(numRows, vector<int>(1, 1));
        for(int i = 1; i < numRows; ++ i) // 逐行生成杨辉三角
        {
            // 每个数字等于上一行的左右两个数字之和
            for(int j = 1; j < i; ++ j)
                vvi[i].push_back(vvi[i - 1][j - 1] + vvi[i - 1][j]);
            vvi[i].push_back(1); // 添加每行的最后的1
        }
        return vvi;
    }
};