class Solution: def jump(self, nums: List[int]) -> int: position = len(nums) - 1 steps = 0 while position > 0: for i in range(position): if i + nums[i] >= position: position = i steps += 1 break return steps
时间: 2025-06-13 18:28:22 浏览: 7
<think>嗯,用户让我解释一下这个跳跃游戏的Python代码。看起来是一个算法题,题目应该是找到达数组末尾的最小跳跃次数。这个代码用了从后往前的贪心策略。我需要先理解每一行代码的作用,然后逐步解释清楚。
首先,代码定义了一个Solution类,里面有个jump方法,参数nums是一个整数列表,返回整数。position初始化为数组长度减一,也就是最后一个元素的索引。steps记录步数,初始为0。
接下来是while循环,当position大于0的时候继续循环。然后里面有个for循环,从0遍历到position-1。在循环里,判断如果当前位置i加上nums[i]的值是否大于等于position,也就是是否能跳到当前位置。如果满足,就把position更新为i,steps加一,然后break,继续外层循环。
这个思路是从终点开始,反向查找能到达当前位置的最左边的点,这样每一步都选最远的那个,这样总步数最少。比如,假设position在末尾,找到最左边的能一步跳到末尾的i,然后把position移到i,步数加一,重复这个过程直到position到0。
但用户可能想知道这个算法的正确性,或者为什么这样做能得到最小步数。需要解释贪心策略在这里的有效性。例如,每次选最左边的能到达当前位置的点,其实等价于每次跳最远,这样整体步数最少。可能还要比较其他方法,比如动态规划或者BFS,但这里的时间复杂度是O(n^2),最坏情况下比如数组全是1的情况,会退化成n平方。不过实际可能因为每次position快速前移,平均情况较好。
用户可能还会疑问,为什么用反向查找而不是正向的。比如正向的贪心通常维护当前能到达的最远距离,这样时间复杂度是O(n)。比如LeetCode上的标准解法通常是正向一次遍历,记录当前能到达的end,和最大距离,当i到达end时,步数加一,end更新为最大距离。这样的时间复杂度是O(n)。而当前这个反向解法虽然正确,但时间效率可能不如正向的好。
所以需要指出这个反向方法的优缺点。比如,代码虽然正确,但对于大规模数据可能不够高效。例如,当数组长度很大时,最坏情况下的时间复杂度高。但可能在某些情况下表现不错。
另外,需要检查代码中的语法是否正确。比如,参数中的List[int]需要从typing模块导入List,所以用户可能需要在代码开头加上from typing import List。否则会报错。这点可能需要提醒用户。
然后,举个例子说明代码的执行过程。比如nums = [2,3,1,1,4]。初始position是4(最后一个索引),steps=0。进入循环,position>0,进入for循环i从0到3。i=0时,0+2=2 >=4?不。i=1,1+3=4 >=4,是的。所以position更新为1,steps=1。然后外层循环继续,position=1>0。再次循环,i从0到0。i=0时,0+2=2 >=1,是的。position变为0,steps=2。此时position=0,退出循环,返回2,正确。
另一个例子,nums = [3,2,1,0,4],这种情况下无法到达终点,但原题可能假设输入是可以到达的,所以代码可能不处理这种情况?但原题可能保证有解,所以用户代码中没有处理无法到达的情况。需要指出这点吗?可能原题的条件是保证可以到达末尾,所以该代码没有错误处理。但如果是题目需要考虑的话,这个代码可能会陷入死循环。比如如果position无法被前面的任何i到达,那么for循环结束后,无法找到i,导致死循环。但原代码中的for循环是range(position),也就是从0到position-1,所以当没有任何i满足条件时,内层循环结束后,外层循环的条件依然成立,会再次进入内层循环,此时可能无法找到i,导致无限循环。所以这个代码存在潜在的问题,当无法到达末尾时,会无限循环。需要指出这点。
所以总结,这个代码的思路是反向贪心,但可能存在无法处理无解的情况,并且时间复杂度较高。而正向贪心的方式可能更好,同时处理无法到达的情况。需要解释这些点,让用户理解代码的优缺点。</think>让我们逐步分析这个解决“跳跃游戏II”问题的代码:
### 算法概述
这是一个**反向贪心算法**,目标是从数组末尾反向查找最优路径。时间复杂度为$O(n^2)$,空间复杂度$O(1)$。
```python
from typing import List
class Solution:
def jump(self, nums: List[int]) -> int:
position = len(nums) - 1 # 当前需要到达的位置(初始为终点)
steps = 0
while position > 0: # 当尚未到达起点时循环
for i in range(position): # 正向扫描寻找最左可达点
if i + nums[i] >= position:
position = i # 将目标位置前移到该点
steps += 1
break
return steps
```
### 逐步解析
1. **初始化**
- `position`:初始化为数组末尾索引(需要到达的位置)
- `steps`:跳跃次数计数器
2. **主循环逻辑**
`while position > 0` 表示只要还没回到起点就继续寻找路径:
- 从索引0开始正向扫描,寻找第一个能到达当前`position`的位置$i$
- 满足条件$i + nums[i] \geq position$时更新目标位置
3. **贪心策略**
每次选择**最左边**能到达当前位置的点,这保证了:
- 每次跳跃都是尽可能大的步长
- 通过局部最优达到全局最优
### 示例演示
以$nums = [2,3,1,1,4]$为例:
1. 初始`position=4`(终点)
- 寻找第一个$i$使得$i+nums[i] \geq 4$
- $i=1$时$1+3=4$满足条件
- `position=1`, `steps=1`
2. 更新`position=1`
- 寻找$i$使得$i+nums[i] \geq 1$
- $i=0$时$0+2=2 \geq 1$
- `position=0`, `steps=2`
3. 循环结束,返回2
### 算法局限性
1. **时间复杂度**
- 最坏情况(如$nums=[n,1,1,...,1]$)退化为$O(n^2)$
2. **输入限制**
- 假设输入保证有解,否则会陷入死循环(如$nums=[3,2,1,0,4]$)
### 优化建议
推荐使用**正向贪心算法**(时间复杂度$O(n)$):
```python
def jump(nums):
jumps = 0
current_end = 0
farthest = 0
for i in range(len(nums)-1):
farthest = max(farthest, i + nums[i])
if i == current_end:
jumps += 1
current_end = farthest
return jumps
```
### 核心公式
- 跳跃条件:$i + nums[i] \geq position$
- 步数更新:$steps \leftarrow steps + 1$
该反向解法适合理解贪心思想,但在实际应用中推荐使用时间复杂度更优的正向扫描算法。
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