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📜  到达目的地的最小块跳转(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:07:16.641000             🧑  作者: Mango

到达目的地的最小块跳跃

块跳跃是指在一维数组中,从当前位置起跳,每次跳跃的距离不超过数组中该位置的值,输出到达目的地的最小跳跃次数。

例如,在数组 [2, 3, 1, 1, 4] 中,以第一个元素 2 为起点,可以跳跃到下标为 1 的位置,也可以跳跃到下标为 2 的位置,但是无论选择哪种跳法,最多只能跳跃两次,即从起点跳跃到下标为 1 的位置,然后再从下标为 1 的位置跳跃到目标位置下标为 4 的位置。

解决方案

可以使用贪心算法来解决块跳跃问题。

从起点位置出发,每次选择跳跃范围内可以到达的位置中,能够跳跃最远的位置作为下一步的目的位置。如果当前位置跳跃范围内的所有位置都无法到达目的位置,则说明无法到达目的位置。

具体实现中,我们可以定义两个变量:

  • cur:记录当前可以达到的最远位置。
  • next:记录下一步可以到达的最远位置。

在循环中,首先将 next 的值初始化为当前位置 i 加上 nums[i],表示从当前位置起跳,能够到达的范围内最远的位置。然后,在循环中遍历从 cur + 1next 中的所有位置,计算每个位置在起跳后可以到达的最远距离,并将其作为下一步要跳跃到的目的位置,更新 next 的值。

如果在循环中找到一个位置 i,使得 i + nums[i] >= n - 1,则说明目标位置可以到达。否则,无法到达目标位置。

代码实现

下面是使用 Python 语言实现块跳跃的代码:

def jump(nums: List[int]) -> int:
    n = len(nums)
    if n == 1:
        return 0
    cur, next, count = 0, nums[0], 1
    for i in range(1, n):
        if i > cur:
            cur = next
            count += 1
        if cur >= n - 1:
            return count
        next = max(next, i + nums[i])
    return -1

其中,nums 是输入的一维数组,函数返回到达目标位置所需要的最小跳跃次数。如果无法到达目标位置,则返回 -1。

性能分析

时间复杂度:$O(n)$

空间复杂度:$O(1)$

在循环中只使用了常数个变量,没有使用额外的数组,因此空间复杂度为常数级别。

由于在遍历过程中,每次都选择能够跳跃最远的位置作为下一步的目标位置,因此只需要循环一次即可到达目标位置。时间复杂度为 $O(n)$。

综上,使用贪心算法解决块跳跃问题,时间复杂度为 $O(n)$,空间复杂度为 $O(1)$。