📌  相关文章
📜  路径需要最少的跳数才能到达数组末尾(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:41:51.074000             🧑  作者: Mango

通过最少的跳数到达数组末尾

当我们需要在数组中通过最少的跳数来到达数组末尾时,通常我们会使用一些动态规划或贪心算法来解决这个问题。在这篇文章中,我们将会介绍两种解决该问题的算法。

动态规划

假设我们有一个长度为n的数组nums,我们可以定义一个长度为n的数组dp来存储到每个位置需要的最少跳数,初始值为最大值。

对于dp[0]来说,初始值为0,因为它已经是起点。

i=1开始遍历nums数组,计算每一个dp[i]的值。

对于dp[i],它可以由前面任意一个位置k通过一次跳跃到达,即dp[i] = min(dp[k] + 1),其中0<= k< i,且nums[k] + k >= i

最后dp[n-1]的值即为到达数组末尾需要的最少跳数。

下面是该算法的Python实现:

def jump(nums):
    n = len(nums)
    dp = [float('inf')] * n
    dp[0] = 0
    for i in range(1, n):
        for j in range(i):
            if nums[j] + j >= i:
                dp[i] = min(dp[i], dp[j] + 1)
    return dp[n-1]

时间复杂度为$O(n^2)$,空间复杂度为$O(n)$。

贪心算法

我们可以使用贪心算法来解决该问题,算法思路如下:

  1. 定义一个变量cur表示当前能够到达的最远位置,另一个变量nxt表示下一步能够到达的最远位置。初始时,cur=nxt=0

  2. 遍历数组nums,对于每一个位置i,如果i > cur,表示需要多跳一步才能到达i,因此跳数加1;同时更新cur=nxt

  3. 在遍历过程中,我们可以不必在每一个位置更新nxt,而是在找到当前最远能够到达的位置时统一更新nxt

  4. cur >= n-1时,表示能够到达数组末尾,此时需要的跳数即为贪心算法得到的结果。

下面是将该算法实现成Python代码:

def jump(nums):
    n = len(nums)
    res, cur, nxt = 0, 0, 0
    for i in range(n):
        if i > cur:  # 当前位置需要多跳一步才能到达
            res += 1
            cur = nxt
        nxt = max(nxt, i + nums[i])  # 统一更新最远能够到达的位置
        if cur >= n-1:  # 如果能够到达数组末尾,直接返回跳数
            return res
    return res

时间复杂度为$O(n)$,空间复杂度为$O(1)$。

总结

以上是两种解决“通过最少的跳数到达数组末尾”问题的算法。动态规划算法的时间复杂度比较高,适用于数据量较小的情况;贪心算法时间复杂度低,适用于数据量较大的情况。