1936-新增的最少台阶数
给你一个 严格递增 的整数数组 rungs
,用于表示梯子上每一台阶的 高度 。当前你正站在高度为 0
的地板上,并打算爬到最后一个台阶。
另给你一个整数 dist
。每次移动中,你可以到达下一个距离你当前位置(地板或台阶) 不超过 dist
高度的台阶。当然,你也可以在任何正
整数 高度处插入尚不存在的新台阶。
返回爬到最后一阶时必须添加到梯子上的 最少 台阶数。
示例 1:
**输入:** rungs = [1,3,5,10], dist = 2
**输出:** 2
**解释:** 现在无法到达最后一阶。
在高度为 7 和 8 的位置增设新的台阶,以爬上梯子。
梯子在高度为 [1,3,5, ** _7_** , ** _8_** ,10] 的位置上有台阶。
示例 2:
**输入:** rungs = [3,6,8,10], dist = 3
**输出:** 0
**解释:**
这个梯子无需增设新台阶也可以爬上去。
示例 3:
**输入:** rungs = [3,4,6,7], dist = 2
**输出:** 1
**解释:**
现在无法从地板到达梯子的第一阶。
在高度为 1 的位置增设新的台阶,以爬上梯子。
梯子在高度为 [ ** _1_** ,3,4,6,7] 的位置上有台阶。
示例 4:
**输入:** rungs = [5], dist = 10
**输出:** 0
**解释:** 这个梯子无需增设新台阶也可以爬上去。
提示:
1 <= rungs.length <= 105
1 <= rungs[i] <= 109
1 <= dist <= 109
rungs
严格递增
方法一:模拟 + 贪心
思路与算法
我们可以模拟爬台阶的过程。
每当计划爬上新一级台阶时,需要增设的台阶数目可以表示为当前位置与新一级台阶位置(目标位置)的高度差的函数。假设高度差为 d\ (> 0),可直接到达的两个台阶的最大间隔为 dist。此时我们可以判断 d 与 dist 的大小来判断是否需要新增台阶。
如果 d \le \textit{dist,此时无需新增台阶。如果 d > \textit{dist,此时无法直接到达,我们可以每隔 dist 高度插入新台阶,直至新台阶与目标位置的间隔不大于dist。显然,这种方案所需增设台阶数目最小,对应的需要增设台阶数目为
\left\lfloor d - 1}{\textit{dist} } \right\rfloor.
上式当 0 < d \le \textit{dist 时为 0,与对应情况相符,因此实际计算时无需额外讨论 d 与 dist 的大小关系。
由于台阶数组 rungs 严格递增,因此我们将当前高度初值设为 0,并按顺序遍历 rungs 数组以模拟爬台阶的过程。每当遍历到新一级台阶时,我们计算与当前位置的高度差,进而计算最少需要增设的台阶数目,并将当前高度更新为新一级台阶的高度。我们维护这些台阶数目的总和,并最终返回作为答案。
代码
1 | class Solution { |
1 | class Solution: |
复杂度分析
时间复杂度:O(n),其中 n 为数组 rungs 的长度。即为遍历数组计算需要增设台阶数目的时间复杂度。
空间复杂度:O(1)。