文章目录
- 55. 跳跃游戏
- 贪心
- 每一次都更新最大的步数
- 取最大跳跃步数(取最大覆盖范围)
55. 跳跃游戏
给你一个非负整数数组 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,如果可以,返回 true ;否则,返回 false 。
示例 1:
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。
示例 2:
输入:nums = [3,2,1,0,4]
输出:false
解释:无论怎样,总会到达下标为 3 的位置。但该下标的最大跳跃长度是 0 , 所以永远不可能到达最后一个下标。
提示:
- 1 <= nums.length <= 104
- 0 <= nums[i] <= 105
贪心
每一次都更新最大的步数
这段代码是用于解决“跳跃游戏”问题的C++实现,下面是对这段代码的详细注释:
class Solution {
public:bool canJump(vector<int>& nums) {int coust = nums[0]; // 初始化当前能跳到的最远距离为数组的第一个元素// 如果第一个元素为0且数组不是只有一个元素,则无法到达最后一个下标,直接返回falseif(coust == 0 && nums[nums.size()-1] != 0) return false;// 从数组的第二个元素开始遍历for(int i = 1; i < nums.size(); i++) {// 更新当前能跳到的最远距离。比较当前位置能跳的距离nums[i]和前一步剩余的跳跃力coust-1的较大值coust = max(nums[i], coust-1);// 如果在非数组末尾位置coust已经减到0,说明无法再向前跳跃,返回falseif(i != nums.size()-1 && coust == 0)return false;}// 如果能顺利遍历完数组,说明可以到达最后一个下标,返回truereturn true;}
};
解题思路总结:
- 初始化:利用变量
coust
来记录从当前位置起能够跳跃到的最远距离,初始值为数组的第一个元素nums[0]
。 - 特殊情况处理:如果
nums[0]
为0且数组长度大于1(即非只有一个元素),意味着无法移动,因此直接返回false
。 - 遍历数组:从索引1开始遍历数组,对于每一个位置,更新
coust
为在当前位置能跳的距离nums[i]
与coust-1
中的较大值。这里coust-1
代表从前一个位置跳到当前位置后,剩下的最远跳跃距离。 - 判断是否能继续跳跃:在遍历过程中,如果在非数组末尾位置发现
coust
已经为0,意味着不能再向前进,因此返回false
。 - 遍历完成:如果能遍历完整个数组,意味着可以跳到最后或超过最后的位置,因此返回
true
。
通过这种方法,代码高效地解决了“跳跃游戏”的问题,它的时间复杂度为O(n),因为只需要遍历一次数组。
取最大跳跃步数(取最大覆盖范围)
刚看到本题一开始可能想: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。
C++代码如下:
class Solution {
public:bool canJump(vector<int>& nums) {if(nums.size() == 1) return true; // 如果数组只包含一个元素,那么已经在最后一个下标,返回trueint cover = 0; // 初始化可以到达的最远下标为0// 遍历数组,但只遍历到当前能覆盖的最远距离for(int i = 0; i <= cover; i++) {// 更新能到达的最远下标,是当前位置加上该位置能跳的最远长度,和之前的cover中的较大值cover = max(i + nums[i], cover);// 如果更新后的cover已经能覆盖到数组的最后一个位置或更远,返回trueif(cover >= nums.size() - 1) return true;}// 如果遍历结束后,cover未能覆盖到数组的最后一个位置,返回falsereturn false;}
};
解题思路总结:
- 特殊情况处理:当数组只有一个元素时,显然已经在最后一个下标,因此直接返回
true
。 - 初始化覆盖距离:用
cover
变量来记录当前可以到达的最远下标,初始值为0。 - 遍历数组:通过一个循环遍历数组,但只遍历到当前
cover
所能到达的最远距离。这是因为如果当前位置超过了cover
能到达的范围,说明这个位置是不可达的。 - 更新覆盖距离:在每个位置,尝试更新
cover
。计算当前位置i
加上nums[i]
(从当前位置能跳的最远距离)与cover
的较大值,来更新cover
。 - 判断是否能到达末尾:在这个过程中,如果
cover
的值大于等于数组的最后一个下标,意味着可以到达最后,因此返回true
。 - 遍历结束:如果循环结束时,
cover
的值未能覆盖到数组的最后一个下标,则说明不能到达末尾,返回false
。
这种方法的优点是运行效率高,因为它的时间复杂度为O(n),只需遍历一次数组即可。通过不断更新可以到达的最远距离,这种贪心算法简洁而有效地解决了问题。