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hot100 贪心算法

打算在这系列博客把hot100的题扫一遍,分模块来。

  • 回溯:枚举所有可能,要具体方案(路径、组合)
  • DP:子问题有重叠,求最优值或总数(最短路径、方案数)
  • 贪心:每步局部最优直接推全局最优,求最优值(最快、最大、最远)

回溯和DP的区别是要不要所有方案,DP和贪心的区别是局部最优能不能推全局最优DP的”局部”是子问题,贪心的”局部”是当前这一步。 子问题最优≠当前步最优,子问题是考虑了所有后续情况的,当前步只看眼前。

跳跃游戏 题目描述:

给你一个非负整数数组 nums ,你最初位于数组的 第一个下标 。数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度。

判断你是否能够到达最后一个下标,如果可以,返回 true ;否则,返回 false

示例 1:

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输入:nums = [2,3,1,1,4]
输出:true
解释:可以先跳 1 步,从下标 0 到达下标 1, 然后再从下标 1 跳 3 步到达最后一个下标。

示例 2:

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输入:nums = [3,2,1,0,4]
输出:false
解释:无论怎样,总会到达下标为 3 的位置。但该下标的最大跳跃长度是 0 , 所以永远不可能到达最后一个下标。

提示:

  • 1 <= nums.length <= 104
  • 0 <= nums[i] <= 105

思路:

贪心的核心就是每一步都维护当前最优状态。

代码:

注意不要漏了当前节点是否能被到达的判断。

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var canJump = function(nums) {
    let maxLeap = 0; // 当前从0开始能跳到的最远位置
    for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (i > maxLeap) return false; // 走不到当前位置
        nowLeap = i + nums[i]; // 这个节点能跳到的位置
        maxLeap = Math.max(maxLeap, nowLeap); // 更新最远
    }
    return true;
    
};

跳跃游戏 II 题目描述:

给定一个长度为 n0 索引整数数组 nums。初始位置在下标 0。

每个元素 nums[i] 表示从索引 i 向后跳转的最大长度。换句话说,如果你在索引 i 处,你可以跳转到任意 (i + j) 处:

  • 0 <= j <= nums[i]
  • i + j < n

返回到达 n - 1 的最小跳跃次数。测试用例保证可以到达 n - 1

示例 1:

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输入: nums = [2,3,1,1,4]
输出: 2
解释: 跳到最后一个位置的最小跳跃数是 2。
     从下标为 0 跳到下标为 1 的位置,跳 1 步,然后跳 3 步到达数组的最后一个位置。

示例 2:

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输入: nums = [2,3,0,1,4]
输出: 2

提示:

  • 1 <= nums.length <= 104
  • 0 <= nums[i] <= 1000
  • 题目保证可以到达 n - 1

思路:

  1. 把跳跃过程看成BFS分层,每次跳跃覆盖的范围就是一层
  2. 在当前层内遍历时,不断更新maxReach(最远能到哪)
  3. 贪心成立的关键:在走到当前层边界之前,我们已经知道当前层所有可达节点里最远能到哪,所以走到边界时可以直接把下一层范围设为maxReach,不需要纠结是从层内哪个节点跳的
  4. 走到当前层边界i === end时,必须跳一次,jumps++,end更新为maxReach
  5. 遍历到倒数第二个位置就够,因为到了end一定跳了

代码:

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var jump = function(nums) {
    if (nums.length === 1) return 0;

    let jumps = 0; // 跳了几次
    let maxReach = 0; // 当前能到的最远位置
    let end = 0; // 当前这一跳的边界

    for (let i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
        maxReach = Math.max(maxReach, i + nums[i]);

        if (i === end) { // 走到当前跳的边界了,必须再跳一次
            jumps++;
            end = maxReach; // 下一跳的范围
        }
    }
    return jumps;
};

划分字母区间 题目描述:

给你一个字符串 s 。我们要把这个字符串划分为尽可能多的片段,同一字母最多出现在一个片段中。例如,字符串 "ababcc" 能够被分为 ["abab", "cc"],但类似 ["aba", "bcc"]["ab", "ab", "cc"] 的划分是非法的。

注意,划分结果需要满足:将所有划分结果按顺序连接,得到的字符串仍然是 s

返回一个表示每个字符串片段的长度的列表。

示例 1:

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输入:s = "ababcbacadefegdehijhklij"
输出:[9,7,8]
解释:
划分结果为 "ababcbaca"、"defegde"、"hijhklij" 。
每个字母最多出现在一个片段中。
像 "ababcbacadefegde", "hijhklij" 这样的划分是错误的,因为划分的片段数较少。 

示例 2:

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输入:s = "eccbbbbdec"
输出:[10]

提示:

  • 1 <= s.length <= 500
  • s 仅由小写英文字母组成

思路:

来自763. 划分字母区间 - 力扣(LeetCode)

其实思路很简单, 1, 首先看第一个字母,找到它在串里最后的一个位置,记作last或一段的最后位置。 2, 在从0~last这个范围里,挨个查其他字母,看他们的最后位置是不是比刚才的last或一段的最后位置大。 如果没有刚才的last或一段的最后位置大,无视它继续往后找。 如果比刚才的大,说明这一段的分隔位置必须往后移动,所以我们把last或一段的最后位置更新为当前的字母的最后位置。 3,肯定到有一个时间,这个last就更新不了了,那么这个时候这个位置就是我们的分隔位置。 注意题目要分隔后的长度,我们就用last - startindex + 1。 4,找到一个分割位,更新一下起始位置,同理搜索就行了。

和跳跃游戏II同一个套路,贪心+维护最远边界。

代码:

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var partitionLabels = function(s) {
    // 初始化每个字母最后出现的位置
    const last = {};
    for (let i = 0; i < s.length; i++) {
        last[s[i]] = i;
    }

    const result = [];
    let start = 0, end = 0;

    for (let i = 0; i < s.length; i++) {
        end = Math.max(end, last[s[i]]); // 扩展边界:当前字母的最后出现位置
        if (i === end) { // 走到边界了,可以切一段
            result.push(end - start + 1);
            start = i + 1;
        }
    }
    return result;
};
本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权