【算法32天:Day32】第八章贪心算法 LeetCode 跳跃游戏II(45)

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题目三:

image.png

思路

本题相对于55.跳跃游戏 (opens new window)还是难了不少。

但思路是相似的,还是要看最大覆盖范围。

本题要计算最小步数,那么就要想清楚什么时候步数才一定要加一呢?

贪心的思路,局部最优:当前可移动距离尽可能多走,如果还没到终点,步数再加一。整体最优:一步尽可能多走,从而达到最小步数。

思路虽然是这样,但在写代码的时候还不能真的就能跳多远跳远,那样就不知道下一步最远能跳到哪里了。

所以真正解题的时候,要从覆盖范围出发,不管怎么跳,覆盖范围内一定是可以跳到的,以最小的步数增加覆盖范围,覆盖范围一旦覆盖了终点,得到的就是最小步数!

这里需要统计两个覆盖范围,当前这一步的最大覆盖和下一步最大覆盖

如果移动下标达到了当前这一步的最大覆盖最远距离了,还没有到终点的话,那么就必须再走一步来增加覆盖范围,直到覆盖范围覆盖了终点。

如图:

45.跳跃游戏II

图中覆盖范围的意义在于,只要红色的区域,最多两步一定可以到!(不用管具体怎么跳,反正一定可以跳到)

方法一

从图中可以看出来,就是移动下标达到了当前覆盖的最远距离下标时,步数就要加一,来增加覆盖距离。最后的步数就是最少步数。

这里还是有个特殊情况需要考虑,当移动下标达到了当前覆盖的最远距离下标时

  • 如果当前覆盖最远距离下标不是是集合终点,步数就加一,还需要继续走。
  • 如果当前覆盖最远距离下标就是是集合终点,步数不用加一,因为不能再往后走了。
var jump = function(nums) {
    if (nums.length === 1) return 0
    let curDistance = 0  // 当前覆盖最远距离下标
    let ans = 0          // 记录走的最大步数
    let nextDistance = 0 // 下一步覆盖最远距离下标
    for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
        nextDistance = Math.max(nums[i] + i, nextDistance) // 更新下一步覆盖最远距离下标
        if (i == curDistance) {                            // 遇到当前覆盖最远距离下标
            if (curDistance != nums.length - 1) {          // 如果当前覆盖最远距离下标不是终点
                ans++                                      // 需要走下一步
                curDistance = nextDistance                 // 更新当前覆盖最远距离下标(相当于加油了)
                if (nextDistance >= nums.length - 1) break // 下一步的覆盖范围已经可以达到终点,结束循环
            } else break                                   // 当前覆盖最远距离下标是集合终点,不用做ans++操作了,直接结束
        }
    }
    return ans
};

方法二

依然是贪心,思路和方法一差不多,代码可以简洁一些。

针对于方法一的特殊情况,可以统一处理,即:移动下标只要遇到当前覆盖最远距离的下标,直接步数加一,不考虑是不是终点的情况。

想要达到这样的效果,只要让移动下标,最大只能移动到nums.size - 2的地方就可以了。

因为当移动下标指向nums.size - 2时:

  • 如果移动下标等于当前覆盖最大距离下标, 需要再走一步(即ans++),因为最后一步一定是可以到的终点。(题目假设总是可以到达数组的最后一个位置),如图: 45.跳跃游戏II2
  • 如果移动下标不等于当前覆盖最大距离下标,说明当前覆盖最远距离就可以直接达到终点了,不需要再走一步。如图:

45.跳跃游戏II1

代码如下:

var jump = function(nums) {
    let curIndex = 0 // 当前覆盖的最远距离下标
    let nextIndex = 0 // 记录走的最大步数
    let steps = 0 // 下一步覆盖的最远距离下标
    for(let i = 0; i < nums.length - 1; i++) { // 注意这里是小于nums.size() - 1,这是关键所在
        nextIndex = Math.max(nums[i] + i, nextIndex) // 更新下一步覆盖的最远距离下标
        if(i === curIndex) { // 遇到当前覆盖的最远距离下标
            curIndex = nextIndex // 更新当前覆盖的最远距离下标
            steps++
        }
    }

    return steps
};

可以看出版本二的代码相对于版本一简化了不少!

其精髓在于控制移动下标i只移动到nums.size() - 2的位置,所以移动下标只要遇到当前覆盖最远距离的下标,直接步数加一,不用考虑别的了。

#总结

相信大家可以发现,这道题目相当于55.跳跃游戏 (opens new window)难了不止一点。

但代码又十分简单,贪心就是这么巧妙。

理解本题的关键在于:以最小的步数增加最大的覆盖范围,直到覆盖范围覆盖了终点,这个范围内最小步数一定可以跳到,不用管具体是怎么跳的,不纠结于一步究竟跳一个单位还是两个单位。