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标题

给定一个非负整数 numRows，生成「杨辉三角」的前 numRows 行。

说明： 在「杨辉三角」中，每个数是它左上方和右上方的数的和。

示例：

Swift - LeetCode - 杨辉三角

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

方法一：数学

思路及解法

杨辉三角，是二项式系数在三角形中的一种几何排列。它是中国古代数学的杰出研究成果之一，它把二项式系数图形化，把组合数内涵的一些代数性质直观地从图形中体现出来，是一种离散型的数与形的结合。

杨辉三角具有以下性质：

  1. 每行数字左右对称，由 1 开始逐渐变大再变小，并最终回到 1。
  2. 第 n 行（从 0 开始编号）的数字有 n+1 项，前 n 行共有 n(n+1)2\frac{n \times (n + 1)}{2} 个数。
  3. 第 n 行的第 m 个数（从 0 开始编号）可表明为可以被表明为组合数 C(n,m)C(n,m)，记作 CnmC_{n}^{m} 或 (mn){(_{m}^{n})}，即为从 n 个不同元素中取 m 个元素的组合数。咱们可以用公式来表明它：Cnm=n!m!(n−m)!C_{n}^{m} = \frac{n!}{m! \times (n – m)!}
  4. 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 行的第 i 个数等于第 n−1 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 Cni=Cn−1i+Cn−1i−1C_{n}^{i}=C_{n-1}^{i}+C_{n-1}^{i-1}。
  5. (a+b)n(a+b)^n 的打开式（二项式打开）中的各项系数依次对应杨辉三角的第 n 行中的每一项。

依据性质 4，咱们可以一行一行地计算杨辉三角。每当咱们计算出第 i 行的值，咱们就可以在线性时刻复杂度内计算出第 i+1 行的值。

代码

class Solution {
    func generate(_ numRows: Int) -> [[Int]] {
        var result = [[Int]]()
        for i in 0..<numRows {
            var numArray: [Int] = Array(repeating: 0, count: i + 1)
            for j in 0..<numArray.count {
                if j == 0 || j == numArray.count - 1 {
                    numArray[j] = 1
                }
                else {
                    numArray[j] = result[i - 1][j - 1] + result[i - 1][j]
                }
            }
            result.append(numArray)
        }
        return result
    }
}

复杂度分析

  • 时刻复杂度：O(numRows2)O(numRows^2)

  • 空间复杂度：空间复杂度：O(1)O(1)。不考虑返回值的空间占用。