想要精通算法和SQL的成长之路 - 跳跃游戏系列
- 前言
- 一. 跳跃游戏
- 二. 跳跃游戏II
前言
想要精通算法和SQL的成长之路 - 系列导航
一. 跳跃游戏
原题链接
给定一个非负整数数组 nums
,你最初位于数组的第一个下标 。数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度。判断你是否能够到达最后一个下标。
- 输入:nums = [2,3,1,1,4]
- 输出:true
- 解释:可以先跳 1 步,从下标 0 到达下标 1, 然后再从下标 1 跳 3 步到达最后一个下标。
思路:
- 我们遍历数组,假设每次遍历到的那个位置为起点。
- 求得以每个下标作为起点时,能够跳到的最大覆盖范围
Math.max(maxRight, i + nums[i])
。 - 同时我们要注意,每次遍历的循环范围是不同的,右边界
maxRight
可能会改变。最后看覆盖范围是否包括终点即可maxRight >= nums.length - 1
。
伪代码就是:
public boolean canJump(int[] nums) {
// 右边界
int maxRight = 0;
// 数组长度为1的时候,就相当于已经在终点了
if (nums.length == 1) {
return true;
}
for (int i = 0; i <= maxRight; i++) {
// 更新右边界,取覆盖范围最右侧的边界值
maxRight = Math.max(maxRight, i + nums[i]);
// 如果右边界超过了终点(数组长度-1)说明可到达终点
if (maxRight >= nums.length - 1) {
return true;
}
}
return false;
}
二. 跳跃游戏II
原题链接
给你一个非负整数数组 nums
,你最初位于数组的第一个位置。数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度。你的目标是使用最少的跳跃次数到达数组的最后一个位置。假设你总是可以到达数组的最后一个位置。
- 输入: nums = [2,3,1,1,4]
- 输出: 2
- 解释: 跳到最后一个位置的最小跳跃数是 2。
从下标为 0 跳到下标为 1 的位置,跳 1 步,然后跳 3 步到达数组的最后一个位置。
这题和第一题有什么不同呢?
- 第一题:在
[0,maxRight]
这个范围内的元素都会遍历。用的是穷举,因为只需要判断是否可到达终点。 - 第二题:因为最少跳跃次数的限制,需要考虑何时才应该去跳跃。
局部最优:每次跳的距离尽可能的远,如果还没有到达终点,就再跳一次(跳跃次数+1)
整体最优:跳到终点 / 跳跃次数最小。
那么第二题的思路如下:(以第一步和第二步为例)
- 求得第一步可以到达的范围是:
[0, one]
。 - 在
[0, one]
这一区间进行遍历,求得这一区间内,第二次跳跃时可以到达的最远距离two
。 - 一旦你确定了第二次可到达的最远距离,在计算跳跃次数的时候,对于程序而言,你怎么跳的已经无所谓了。因为你不可避免的需要跳两次。
- 也就是说,你遍历到
one
这个下标的时候,次数就应该加1了,跳到第二个最远距离two
的时候,次数同样应该加1。
public int canJump(int[] nums) {
int step = 0;
int curMaxEnd = 0;// 当前能够跳的最远距离
int nextMaxEnd = 0;// 下一次跳跃的最远距离
for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
// 更新本次跳跃范围内,不断更新可以到达的最远距离
nextMaxEnd = Math.max(nextMaxEnd, i + nums[i]);
// 跳到本次最远的地方之后,步数+1,开始计算下一次的最远跳跃下标,
if (i == curMaxEnd) {
// 下一次跳跃,更新当前可跳跃的最远距离,步数+1
curMaxEnd = nextMaxEnd;
step++;
}
}
return step;
}
结合上面的流程图来看,我们知道
- 第二次跳跃的时候,可以到达的最远距离就是4了。也就是终点下标。那么整个步骤需要2次跳跃。
- 我们记
i == curMaxEnd
为一次跳跃。也就是我们遍历到下标为2的位置的时候,跳跃次数就是2次了。已经能够跳跃到终点了。
试想一下,如果我们的for循环写i < nums.length
,会发生什么?
- 第二次满足
i == curMaxEnd
(第二次跳跃)的时候,curMaxEnd
的值被赋值为nextMaxEnd
,也就是4。处于数组下标区间内。 - 那么当第三次
i == curMaxEnd
的时候,步数还会+1。就多余了。 - 因此我们记得是:本次跳跃能够到达的最远距离,当你第二次已经能够到达的时候,就不应该继续往后计数了。因此
for
循环写的是i < nums.length - 1
(可能有点绕,但是可以仔细想一下-1的意义)