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 1
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。
提示:
2 <= stones.length <= 2000
0 <= stones[i] <= 231 - 1
stones[0] == 0
stones
按严格升序排列
方法一:动态规划
动态规划转移方程如下:
其中 dp[i][k]
表示最后一次跳跃为 k
个单位时,能否到达 i
,定义 base case 为 dp[0][0] = True
(起点在下标 0)。
对于从 j
跳到 i
的青蛙,因为跳跃的距离确定为 k
个单位,所以根据题意最后一次跳跃到达 j
的跳跃距离只能选择为 k - 1
、k
或 k + 1
个单位,故只要 dp[j][k - 1], dp[j][k], dp[j][k + 1]
中有任一为 True
,即可从 j
跳跃到 i
。
时间复杂度
方法二:回溯+剪枝
这是最直观的解题思路。显然青蛙在第 1
个石子的起始跳跃距离为 1
,对于第 2
个石子,根据题意很容易得到青蛙的跳跃距离只能是 0、1 或 2
。依次类推,可以得到青蛙在第 i
个石子可能的跳跃距离集合,借助这个思路验证当青蛙在 i
处跳跃距离为集合之一时是否可以刚好过河,如不能过河继续验证其他取值即可。
注意为避免提交超时,需要添加一个辅助变量减少重复搜索。
class Solution:
def canCross(self, stones: List[int]) -> bool:
n = len(stones)
dp = [[False] * n for i in range(n)]
dp[0][0] = True
for i in range(1, n):
for j in range(i):
k = stones[i] - stones[j]
if k > j + 1:
continue
dp[i][k] = dp[j][k - 1] or dp[j][k] or dp[j][k + 1]
if i == n - 1 and dp[i][k]:
return True
return False
class Solution {
public boolean canCross(int[] stones) {
int n = stones.length;
boolean[][] dp = new boolean[n][n];
dp[0][0] = true;
for (int i = 1; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < i; j++) {
int k = stones[i] - stones[j];
if (k > j + 1) {
continue;
}
dp[i][k] = dp[j][k - 1] || dp[j][k] || dp[j][k + 1];
if (i == n - 1 && dp[i][k]) {
return true;
}
}
}
return false;
}
}
动态规划:
func canCross(stones []int) bool {
n := len(stones)
dp := make([][]bool, n)
for i := 0; i < n; i++ {
dp[i] = make([]bool, n)
}
dp[0][0] = true
for i := 1; i < n; i++ {
for j := 0; j < i; j++ {
k := stones[i] - stones[j]
// 第 j 个石子上至多只能跳出 j+1 的距离
if k > j+1 {
continue
}
dp[i][k] = dp[j][k-1] || dp[j][k] || dp[j][k+1]
if i == n-1 && dp[i][k] {
return true
}
}
}
return false
}
回溯+剪枝:
func canCross(stones []int) bool {
n := len(stones)
help := make(map[int]map[int]bool)
var dfs func(start, step int) bool
dfs = func(start, step int) bool {
if start >= n-1 {
return true
}
if _, ok := help[start]; !ok {
help[start] = make(map[int]bool)
}
if v, ok := help[start][step]; ok {
return v
}
for i := start + 1; i < n; i++ {
if stones[start]+step == stones[i] {
help[start][step] = dfs(i, step-1) || dfs(i, step) || dfs(i, step+1)
return help[start][step]
}
}
help[start][step] = false
return false
}
return dfs(0, 1)
}