跳跃游戏 II · 峡谷跳跃救援
nums=[2,3,1,1,4]:悬浮平台最多能跳多远,从 0 到传送门最少跃迁几次?
nums=[2,3,1,1,4]:悬浮平台最多能跳多远,从 0 到传送门最少跃迁几次?
当前选择永久排除了哪些更差方案,为什么以后无需反悔?
扫描当前跳覆盖层更新 farthest;i 到 curEnd 时 jumps++ 并把 curEnd 推进到 farthest。
先说结论:这道题到底解决什么
怎样从“nums=[2,3,1,1,4]:悬浮平台最多能跳多远,从 0 到传送门最少跃迁几次?”推导出 贪心 · 层扫描,并证明每次状态变化都不会漏掉答案?
中心结论:扫描当前跳覆盖层更新 farthest;i 到 curEnd 时 jumps++ 并把 curEnd 推进到 farthest。
- 1.暴力方案在哪里重复计算,为什么仍然是正确基线?
- 2.当前选择永久排除了哪些更差方案,为什么以后无需反悔?
- 3.不变量“在 curEnd 之前总能到达 farthest 覆盖的最远位置。”为什么能保证算法安全前进?
完整题目与题意拆解
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。
在本站主例中,nums=[2,3,1,1,4]:悬浮平台最多能跳多远,从 0 到传送门最少跃迁几次?
算法最终需要得到或观察:最少 2 次跃迁;curEnd 覆盖终点即结束。
- • 输入:nums=[2,3,1,1,4]:悬浮平台最多能跳多远,从 0 到传送门最少跃迁几次?
- • 机器需要维护:jumps、curEnd(当前跳右边界)、farthest(下一跳最远边界)、扫描指针 i。
- • 最终可观察结果:最少 2 次跃迁;curEnd 覆盖终点即结束。
先看清算法到底要维护什么
先建立输入、目标、输出和第一批状态,不急着进入模板。
在同一跳范围内更新 farthest
第一层方案:暴力做法
枚举全部决策组合会指数爆炸;贪心只保留能被交换论证或支配关系证明更优的选择。
暴力方案的价值是确认题意并提供正确性基线。它通常会覆盖所有候选, 但没有保存已经确认的信息,因此同一状态会被重新计算。
重复工作究竟发生在哪里
把重复读取或重复搜索的区域明确标出,再决定优化必须保存什么。
在同一跳范围内更新 farthest
整体地图:先做什么,再做什么
- 1建模把输入翻译成“局部最优路标”,明确答案需要观察什么。
- 2状态只维护 jumps、curEnd(当前跳右边界)、farthest(下一跳最远边界)、扫描指针 i。
- 3转移每一步按照 扫描当前跳覆盖层更新 farthest;i 到 curEnd 时 jumps++ 并把 curEnd 推进到 farthest。
- 4收尾读取 最少 2 次跃迁;curEnd 覆盖终点即结束。,并复核边界与复杂度。
局部最优路标:核心概念
局部选择必须带着“替换任何其他选择都不会更差”的证明。
这道题不是为了记住一个组件名称,而是为了让状态具有可解释的语义:jumps、curEnd(当前跳右边界)、farthest(下一跳最远边界)、扫描指针 i。
- • 在 curEnd 之前总能到达 farthest 覆盖的最远位置。
建立“局部最优路标”心智模型
用主例建立核心状态,先预测下一步,再公开正确分支和理由。
在同一跳范围内更新 farthest
核心机制:状态如何一步步变化
要求找到最少跳跃次数,顺理成章的会想到用贪心算法解题。扫描步数数组,维护当前能够到达最大下标的位置,记为能到达的最远边界,如果扫描过程中到达了最远边界,更新边界并将跳跃次数 + 1。 扫描数组的时候,其实不需要扫描最后一个元素,因为在跳到最后一个元素之前,能到达的最远边界一定大于等于最后一个元素的位置,不然就跳不到最后一个元素,到达不了终点了;如果遍历到最后一个元素,说明边界正好为最后一个位置,最终跳跃次数直接 + 1 即可,也不需要访问最后一个元素。
扫描当前跳覆盖层更新 farthest;i 到 curEnd 时 jumps++ 并把 curEnd 推进到 farthest。
执行过程中持续维护:jumps、curEnd(当前跳右边界)、farthest(下一跳最远边界)、扫描指针 i。
正确性依赖以下不变量:在 curEnd 之前总能到达 farthest 覆盖的最远位置。
面试时可以压缩为:一趟贪心:更新 farthest,到 curEnd 换段 jumps++,O(n)。
落到当前题,执行机制可以压缩为:扫描当前跳覆盖层更新 farthest;i 到 curEnd 时 jumps++ 并把 curEnd 推进到 farthest。每一次更新都必须保持核心不变量,而不是只让样例碰巧得到正确答案。
一次状态转移为什么成立
集中观察一次选择、计算和状态写回,让变量变化与原因同时出现。
必须再跳一次,下一跳最远 2
正确性证明:为什么不会漏答案
初始化:算法开始时,全部合法候选仍在状态表示范围内;在 curEnd 之前总能到达 farthest 覆盖的最远位置。
保持:执行“扫描当前跳覆盖层更新 farthest;i 到 curEnd 时 jumps++ 并把 curEnd 推进到 farthest。”时,只删除已经能证明不可能的候选,并把新信息写回 jumps、curEnd(当前跳右边界)、farthest(下一跳最远边界)、扫描指针 i。
终止:没有待处理状态或达到命中条件时,当前可观察结果就是“最少 2 次跃迁;curEnd 覆盖终点即结束。”。
完整执行过程
- 1题目与输入nums=[2,3,1,1,4]:悬浮平台最多能跳多远,从 0 到传送门最少跃迁几次? 因为:扫描当前跳覆盖层更新 farthest;i 到 curEnd 时 jumps++ 并把 curEnd 推进到 farthest。
- 2当前跳跃边界 curEnd 与下一跳 farthest最少跳跃 = 层数。 因为:每跳覆盖一层可达范围。
- 3到达当前跳边界,jumps+1,farthest=2消耗一跳,更新边界。 因为:贪心选当前跳最远覆盖。
- 4在跳内扩展 farthest=4扩展 farthest。 因为:贪心选当前跳最远覆盖。
- 5到达当前跳边界,jumps+1,farthest=4消耗一跳,更新边界。 因为:贪心选当前跳最远覆盖。
- 6在跳内扩展 farthest=4扩展 farthest。 因为:贪心选当前跳最远覆盖。
- 7最少跳跃 2返回最少跳数。 因为:O(n) 贪心。
- 8收尾与复杂度最少 2 次跃迁;curEnd 覆盖终点即结束。 因为:时间 O(n) · 空间 O(1)。扫描当前跳覆盖层更新 farthest;i 到 curEnd 时 jumps++ 并把 curEnd 推进到 farthest。
从输入完整走到可观察结果
从主例第一帧运行到答案,时间轴始终显示当前状态、因果解释和下一步。
在同一跳范围内更新 farthest
把动画和 Go 代码逐行对应
代码窗口不会按容易漂移的固定数字行号硬绑动画,而是根据当前语义阶段, 在完整 Go 实现中定位选择、计算、写回或返回分支。当前变量与高亮行一起变化。
让每个动作都落到 Go 分支
重新执行关键分支,只显示当前代码附近窗口,并说明这行为什么在此刻运行。
在同一跳范围内更新 farthest
完整 Go 提交代码与最小测试
func jump(nums []int) int {
if len(nums) == 1 {
return 0
}
needChoose, canReach, step := 0, 0, 0
for i, x := range nums {
if i+x > canReach {
canReach = i + x
if canReach >= len(nums)-1 {
return step + 1
}
}
if i == needChoose {
needChoose = canReach
step++
}
}
return step
}func main() {
// 1. 主例
// 输入:mode="jump-game-ii", nums=[2,3,1,1,4]
// 期望:最少 2 次跃迁;curEnd 覆盖终点即结束。
//
// 2. 失败 / 未命中
// 检查:BFS 也能做但 O(n) 贪心更轻。
//
// 3. 边界
// 空输入、单元素、最小合法规模,以及答案恰好落在边界的情况。
//
// 4. 迁移
// LC55 跳跃游戏 I;LC130 被围区域
}Go 参考实现基于 halfrost/LeetCode-Go 的 MIT 许可代码整理,并按本站教学结构补充解释与动画映射。
正确性与复杂度
执行过程中只保留仍可能影响答案的状态。扫描当前跳覆盖层更新 farthest;i 到 curEnd 时 jumps++ 并把 curEnd 推进到 farthest。
额外状态主要用于维护:jumps、curEnd(当前跳右边界)、farthest(下一跳最远边界)、扫描指针 i。
- • 在 curEnd 之前总能到达 farthest 覆盖的最远位置。
最容易写错的地方
BFS 也能做但 O(n) 贪心更轻。
必须额外检查空输入、单元素、未命中或不可达情况,以及恰好落在边界的输入。
最后复盘:带走逻辑链
- 1题意nums=[2,3,1,1,4]:悬浮平台最多能跳多远,从 0 到传送门最少跃迁几次?
- 2重复枚举全部决策组合会指数爆炸;贪心只保留能被交换论证或支配关系证明更优的选择。
- 3优化扫描当前跳覆盖层更新 farthest;i 到 curEnd 时 jumps++ 并把 curEnd 推进到 farthest。
- 4证明在 curEnd 之前总能到达 farthest 覆盖的最远位置。
- 5复杂度时间 O(n),空间 O(1)
- • LC55 跳跃游戏 I
- • LC130 被围区域