122 买卖股票的最佳时机II
本题较简单,低买高卖
思路
本题较简单,思路为股票常识:低买高卖。
遍历数组,计算与前一个元素之差,判断涨跌,把涨的幅度记录到sum中
局部最优:收集每天的正利润,全局最优:求得最大利润。
局部最优可以推出全局最优,找不出反例,试一试贪心!
整体代码如下:
public int jump(int[] nums) {
// 初始化变量
int cur = 0,result = 0,next = 0;
// 遍历数组
for (int i = 0;i<= nums.length - 1;i++){
// 看元素最远可以覆盖到哪
next = Math.max(i + nums[i],next);
// 如果遍历的i 到达 cur(cur是遍历过元素覆盖最远处)
if (i == cur && cur != nums.length - 1){
// 第二个条件:cur还没到终点 - 需要走一步
result++;
// 更新cur到最新最远处
cur = next;
// 更新了,如果到了最远则退出循环
if (cur == nums.length - 1) break;
}
}
return result;
}
- 时间复杂度:O(n)
- 空间复杂度:O(1)
总结
(股票问题其实是一个系列的,属于动态规划的范畴,但运用贪心算法也能做)
可以看出,贪心往往巧妙,好用,这是他的优点,也是他的难点!
本题中理解利润拆分是关键点! 不要整块的去看,而是把整体利润拆为每天的利润。
一旦想到这里了,很自然就会想到贪心了,即:只收集每天的正利润,最后稳稳的就是最大利润了
55 跳跃游戏
本题不要一直思考跳几步,跳几步无所谓~往下看就知道
思路
刚看到本题一开始会想:当前位置元素如果是 3,我究竟是跳一步呢,还是两步呢,还是三步呢,究竟跳几步才是最优呢?
其实跳几步无所谓,关键在于可跳的覆盖范围!
不一定非要明确一次究竟跳几步,每次取最大的跳跃步数,这个就是可以跳跃的覆盖范围。
这个范围内,别管是怎么跳的,反正一定可以跳过来。
那么这个问题就转化为跳跃覆盖范围究竟可不可以覆盖到终点!
每次移动取最大跳跃步数(得到最大的覆盖范围),每移动一个单位,就更新最大覆盖范围。
贪心算法局部最优解:每次取最大跳跃步数(取最大覆盖范围),整体最优解:最后得到整体最大覆盖范围,看是否能到终点。
局部最优推出全局最优,找不出反例,试试贪心!
如图:
i 每次移动只能在 cover 的范围内移动,每移动一个元素,cover 得到该元素数值(新的覆盖范围)的补充,让 i 继续移动下去。
而 cover 每次只取 max(该元素数值补充后的范围, cover 本身范围)。
如果 cover 大于等于了终点下标,直接 return true 就可以了。
代码如下:
public boolean canJump(int[] nums) {
int cover = 0;
// 遍历数组
for (int i = 0; i <= cover; i++) {
// 更新最大的覆盖范围
cover = Math.max(i + nums[i],cover);
// 如果覆盖到了终点
if (cover >= nums.length - 1) return true;
}
return false;
}
- 时间复杂度: O(n)
- 空间复杂度: O(1)
总结
这道题目关键点在于:不用拘泥于每次究竟跳几步,而是看覆盖范围,覆盖范围内一定是可以跳过来的,不用管是怎么跳的。
大家可以看出思路想出来了,代码还是非常简单的。
45 跳跃游戏Ⅱ
本题较难,加了限定条件:跳几步?同样不用聚焦于哪一步会跳几步~ 写完代码后对比上一题还是那么简洁,进一步理解贪心算法的特点:无固定套路!
思路
本题相对于上一题 55 跳跃游戏 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能跳多远就跳多远,因为还要考虑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:
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。
代码如下:
public int jump(int[] nums) {
// 初始化变量
int cur = 0,result = 0,next = 0;
// 遍历数组
for (int i = 0;i<= nums.length - 1;i++){
// 看元素最远可以覆盖到哪
next = Math.max(i + nums[i],next);
// 如果遍历的i 到达 cur(cur是遍历过元素覆盖最远处)
if (i == cur && cur != nums.length - 1){
// 第二个条件:cur还没到终点 - 需要走一步
result++;
// 更新cur到最新最远处
cur = next;
// 更新了,如果到了最远则退出循环
if (cur == nums.length - 1) break;
}
}
return result;
}
- 时间复杂度: O(n)
- 空间复杂度: O(1)
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:
- 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:
代码如下:(把end到达终点条件结束循环放到了for循环内)
//方法2
int result = 0;
// 当前覆盖的最远距离下标
int end = 0;
// 下一步覆盖的最远距离下标
int temp = 0;
// 遍历数组 - 一旦end到达重点停止循环
for (int i = 0; i <= end && end < nums.length - 1; i++) {
temp = Math.max(temp, i + nums[i]);
// 可达位置的改变次数就是跳跃次数
if (i == end) {
end = temp;
result++;
}
}
return result;
- 时间复杂度: O(n)
- 空间复杂度: O(1)
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,这道题目相当于上一题 55 跳跃游戏 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。
两天下来有没有发现:贪心算法题目没有什么关联?唯一相同点就是写出来的代码都非常巧妙又快捷
是的!是真的就是没什么联系,因为贪心无套路,这和理论篇 - 贪心的套路说的一样!没有个整体的贪心框架解决一系列问题,只能是接触各种类型的题目锻炼自己的贪心思维!