今天在刷leetcode的每日一题的时候,发现了一道有意思的题目,题目链接,题目原文如下:
给定一个非负整数数组,你最初位于数组的第一个位置。
数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度。
你的目标是使用最少的跳跃次数到达数组的最后一个位置。
这是一道被定性为复杂的问题,让我们来尝试一波,看看如何解决掉它
方法1:
乍一看题目,我第一个想法就是利用递归去尝试遍历所有的可能性,并把能正确到达的都记录下来,然后再从结果集里面找出最小的遍历次数。在此我简单阐述一下我的想法,首先从开始位置,拿到下一次递归的最大步长,然后去子数组里面寻找对应位置,当发现最大步长已经可以走到最后元素的时候,步数加一齐活,回退到上层调用,重新找新的可能性,依次类推,直到全部都遍历一遍,产生一个结果集,再从中寻找最小值就好啦。代码如下:
优点:想法简单,从理解到书写都相对简单直接
缺点:时间复杂度高,如果数组量较大,容易得到leetcode编译器超时警告⚠️。
鉴于已经获得超时警告,我们肯定是不甘于就此打住的,所以我们可能需要另辟蹊径来解决这个问题,由此产生了下面的方法
方法2:
经过了一轮尝试,我们可能发现了一个规律,就是每次我们都想找那个能一步到最后的位置,找到了它,我们就好继续寻找遍历的方向。类似贪心算法,每次我们都能找到最远的地方,那我们就可以快乐的出发了,代码如下:
优点:简单快速,我们可以从后向前的陆续找到最早出现跨越最长的点,然后记录下它们以使得我们能更快的跨过整个数组
缺点:时间复杂度O(N^2),这就是我们碰到的最大的问题
方法3:
对于这样的时间复杂度,我们肯定是不能满足的,所以我去看了一下官方提供的题解,简单的搬运过来和大家分享。官方提到了我们可以通过贪心算法来正面求解,即每一步我们都准备一个围栏,来记录下这一步内的各点能达到的最远处,之后循环遍历各个位置,来帮助我们最快速的找到需要步数最少的结果,以下图为例(来源于leetcode):
我们从下标0的位置,最大可以达到下标为2的位置,所以我们把下标2作为一个围栏,我们要找到的就是下一个结点到围栏结点之间,能走到的最远的位置。待全部遍历完,就可以步数加一,更新围栏结点,继续遍历后面的部分了(注意:此时的开始位置就是旧围栏的后一个结点),直到全部遍历完数组,就可以获得最小的步数了,代码如下(因官方给出的更为简洁,故此处使用官方代码展示):
优点:时间复杂度O(N)
缺点:对于初次碰到这个问题的我,可能没有找到特别好的直接联想到这个方法的入口,需要提升我自己的代码技艺
好了,今天的问题就解到此了,未来争取每天刷一道leetcode,有问题来找我交流,希望能从大家那里学到更多
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