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青蛙题库

青蛙过河

一只青蛙想要过河。 假定河流被等分为若干个单元格,并且在每一个单元格内都有可能放有一块石子(也有可能没有)。 青蛙可以跳上石子,但是不可以跳入水中。

给你石子的位置列表 stones(用单元格序号 升序 表示), 请判定青蛙能否成功过河(即能否在最后一步跳至最后一块石子上)。

开始时, 青蛙默认已站在第一块石子上,并可以假定它第一步只能跳跃一个单位(即只能从单元格 1 跳至单元格 2 )。

如果青蛙上一步跳跃了 k 个单位,那么它接下来的跳跃距离只能选择为 k - 1、k 或 k + 1 个单位。 另请注意,青蛙只能向前方(终点的方向)跳跃。

示例1:

输入:stones = [0,1,3,5,6,8,12,17]
输出:true
解释:青蛙可以成功过河,按照如下方案跳跃:跳 1 个单位到第 2 块石子, 然后跳 2 个单位到第 3 块石子, 接着 跳 2 个单位到第 4 块石子, 然后跳 3 个单位到第 6 块石子, 跳 4 个单位到第 7 块石子, 最后,跳 5 个单位到第 8 个石子(即最后一块石子)。

示例2:

输入:stones = [0,1,2,3,4,8,9,11]
输出:false
解释:这是因为第 5 和第 6 个石子之间的间距太大,没有可选的方案供青蛙跳跃过去。

方案 动态规划

思路:

  1. 状态定义: dp[i][k]表示青蛙能否达到现在所处的石子编号为i且上一次跳跃距离为k的状态
  2. 状态转移方程: dp[i][k]=dp[j][k-1]||dp[j][k]||dp[j][k+1] ,其中j代表了青蛙的上一次所在的石子编号,满足stones[i]-stones[j]=k ,并且有两个结论:
  • 现在所处的石子编号为i时,上一次跳跃距离k必定满足k≤i。 我们对i从后向前枚举上一次所在的石子编号j,如果上一次跳跃的距离k超过j+1时,立即停止跳跃。因为在第j个石子上我们至多只能跳出j+1的距离。
  • 当第i个石子与第i−1个石子距离超过i时,青蛙必定无法到达终点。即当stones[i]-stones[i-1]>i 时,return false
  1. 初始状态: dp 元素初始为 false
  • 状态转移的初始条件为 dp[0][0]=true,表示:现在所处的石子编号为0(石子从 00 开始编号),上一次跳跃距离为0(这样可以保证青蛙的第一次跳跃距离为 1)
  1. 问题答案: 当青蛙到达第n-1块石子的时候,如果dp[n-1][k]为真时,我们就知道青蛙可以到达终点。返回true

:::details 点击查看代码

function canCross(stones) {
let len=stones.length;
let dp=new Array(len).fill(false).map(()=>new Array(len).fill(false));
dp[0][0]=true;
for(let i=1;i<len;i++){
if(stones[i]-stones[i-1]>i){
return false;
}
}
for(let i=1;i<len;i++){
for(let j=i-1;j>=0;j--){
let k=stones[i]-stones[j];
if(k>j+1){
break
}
dp[i][k]=dp[j][k-1]||dp[j][k]||dp[j][k+1];
if(i==len-1&&dp[i][k]){
return true;
}
}
}
return false;
};

:::

性能分析:

  • 时间复杂度:O(n^2)
  • 空间复杂度:O(n^2)