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問題描述:
給定一個長度為 n
的 0 索引整數(shù)數(shù)組 nums
,我們從數(shù)組的第一個元素 nums[0]
開始。每個元素 nums[i]
表示從索引 i
可以跳躍的最大長度,換句話說,從位置 i
,你可以跳到位置 i + j
,其中 0 <= j <= nums[i]
,且 i + j < n
。
目標是返回到達數(shù)組最后一個元素 nums[n - 1]
的 最小跳躍次數(shù)。
示例:
示例 1:
輸入: nums = [2,3,1,1,4]
輸出: 2
解釋: 跳到最后一個位置的最小跳躍數(shù)是 2。從下標為 0 跳到下標為 1 的位置,跳 1 步,然后跳 3 步到達數(shù)組的最后一個位置。
示例 2:
輸入: nums = [2,3,0,1,4]
輸出: 2
思路分析:
這道題目可以使用 貪心算法 來解決。我們可以理解為:每一步選擇跳躍到能夠到達的最遠位置,直到到達數(shù)組的最后一個元素。
解題關鍵點:
- 當前跳躍的最遠距離:我們在遍歷數(shù)組時,每次計算當前位置能夠跳躍到的最遠位置,并更新最遠位置。
- 跳躍次數(shù)的增加:當遍歷到當前位置的最遠位置時,說明需要再進行一次跳躍。跳躍的次數(shù)會增加。
- 貪心選擇:每次選擇跳躍到當前能到達的最遠位置,從而確保跳躍次數(shù)最少。
代碼解析:
class Solution {public int jump(int[] nums) {int ans = 0; // 跳躍次數(shù)int cur = 0; // 當前跳躍范圍的最遠位置int next = 0; // 下一跳能夠到達的最遠位置// 遍歷數(shù)組,直到倒數(shù)第二個元素(最后一個元素不需要再跳)for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {next = Math.max(next, i + nums[i]); // 更新下一跳能到達的最遠位置// 如果已經(jīng)到達當前跳躍范圍的最遠位置,則需要增加跳躍次數(shù)if (i == cur) {cur = next; // 更新當前跳躍的最遠位置ans++; // 跳躍次數(shù)增加}}return ans; // 返回跳躍次數(shù)}
}
詳細講解:
-
初始化變量:
ans
: 記錄跳躍次數(shù),初始為 0。cur
: 當前跳躍的最遠位置,初始為 0(從數(shù)組的第一個位置開始)。next
: 下一跳能夠到達的最遠位置,初始為 0。
-
遍歷數(shù)組:
- 我們遍歷數(shù)組的每個位置,計算從當前位置能跳到的最遠位置。
next = Math.max(next, i + nums[i])
:i + nums[i]
表示從當前索引i
能跳到的最遠位置,我們不斷更新next
為當前能到達的最遠位置。
-
判斷是否需要增加跳躍次數(shù):
if (i == cur)
: 當我們遍歷到當前位置i
時,如果i
正好是當前跳躍的最遠位置(即i == cur
),說明我們已經(jīng)走到了當前跳躍的邊界,下一次需要跳躍。cur = next
: 更新當前跳躍的最遠位置為next
。ans++
: 跳躍次數(shù)增加。
-
最終結果:
- 遍歷完成后,
ans
就是從nums[0]
跳到nums[n-1]
所需的最小跳躍次數(shù)。
- 遍歷完成后,
例子解析:
例子 1:nums = [2, 3, 1, 1, 4]
- 初始化:
ans = 0
,cur = 0
,next = 0
- 遍歷開始:
- i = 0:從位置 0 可以跳到
0 + nums[0] = 0 + 2 = 2
,所以next = 2
。 - i == cur (i == 0):更新
cur = 2
,跳躍次數(shù)ans = 1
。 - i = 1:從位置 1 可以跳到
1 + nums[1] = 1 + 3 = 4
,所以next = 4
。 - i == cur (i == 2):更新
cur = 4
,跳躍次數(shù)ans = 2
。 - 跳到最后,跳躍次數(shù)為 2。
- i = 0:從位置 0 可以跳到
例子 2:nums = [2, 3, 0, 1, 4]
- 初始化:
ans = 0
,cur = 0
,next = 0
- 遍歷開始:
- i = 0:從位置 0 可以跳到
0 + nums[0] = 0 + 2 = 2
,所以next = 2
。 - i == cur (i == 0):更新
cur = 2
,跳躍次數(shù)ans = 1
。 - i = 1:從位置 1 可以跳到
1 + nums[1] = 1 + 3 = 4
,所以next = 4
。 - i == cur (i == 2):更新
cur = 4
,跳躍次數(shù)ans = 2
。 - 跳到最后,跳躍次數(shù)為 2。
- i = 0:從位置 0 可以跳到
總結:
- 貪心思想:每次選擇跳躍到當前能到達的最遠位置,從而保證跳躍次數(shù)最少。
- 時間復雜度:O(n),其中
n
是數(shù)組的長度。我們只遍歷了一次數(shù)組。 - 空間復雜度:O(1),只使用了常數(shù)空間。
這就是 跳躍游戲 II 的貪心算法解法!