题干信息解读
跳跳虎从数轴上的点 nnn 出发,要跳到点 mmm。跳跃规则为:上一次跳跃距离为 xxx 时,本次跳跃距离需在 [x−1,x+1]\begin{bmatrix} x−1,x+1 \end{bmatrix}[x−1,x+1 ] 范围内,且首次和最后一次跳跃的距离必须为 1。要求计算最少的跳跃次数,使跳跳虎从 nnn 到达 mmm。
整体做题思路
1.简化问题:首先计算起点与终点的直线距离 d=∣m−n∣d=∣m−n∣d=∣m−n∣ 。若 d=0d=0d=0 ,无需跳跃,次数为 0。
2.分析跳跃序列:跳跃距离序列需满足:首项和末项为 1,相邻项差值不超过 1,且所有项之和为 ddd 。为求最少次数,序列应先递增至最大值再递减(最大化每次跳跃距离)。
3.寻找最小次数:通过枚举可能的跳跃次数 kkk ,计算该次数下最大可能的总距离 S(k)S(k)S(k) 。若S(k)≥dS(k)≥dS(k)≥d 且 d≥kd≥kd≥k ,则 kkk 为可行解(可通过调整中间跳跃距离使总距离恰好为 ddd )。
难点和注意事项
1.跳跃序列的最大值计算:
* 当 kkk 为奇数时,最大总距离 S(k)=t2S(k)=t^2S(k)=t2 (其中 t=(k+1)/2t=(k+1)/2t=(k+1)/2 )。
* 当 kkk 为偶数时,最大总距离 S(k)=t×(t****(k)=t×(t****(k)=t×(t+1)(其中 t=k/2t=k/2t=k/2 )。
2.可行性判断:需满足 S(k)≥dS(k)≥dS(k)≥d(总距离足够)且 d≥kd≥kd≥k(可通过调整中间跳跃距离使总距离减少到 ddd )。
3.边界情况处理:如 d=1d=1d=1 时,仅需 1 次跳跃(距离 1)。
AC代码(如有雷同,纯属巧合)
难点和注意事项解析
* 距离计算:通过绝对值 d=∣m−n∣d=∣m−n∣d=∣m−n∣ 简化问题,忽略方向仅关注距离。
* 最大总距离公式:根据跳跃次数 kkk 的奇偶性,推导出最大可能的总距离(递增后递减的序列总和),确保以最少次数覆盖距离 ddd 。
* 可行性条件:S(k)≥dS(k)≥dS(k)≥d 保证总距离足够,d≥kd≥kd≥k 保证可通过减少中间跳跃距离调整到恰好 ddd (中间项可减少的总量足够)。
时间与空间复杂度
* 时间复杂度:对于每个测试用例,枚举的跳跃次数 kkk 与 d\sqrt{d}d 成正比(因最大总距离 S(k)S(k)S(k) 随 kkk 平方级增长)。当 d≤1010d≤10^{10}d≤1010 时,kkk 最大约为 2×1052×10^52×105,配合 t≤100t≤100t≤100,总运算量可接受。
* 空间复杂度:O(1)O(1)O(1),仅使用常数个变量存储距离和中间结果。
该方案通过数学分析跳跃序列的规律,高效枚举并验证最少跳跃次数,确保在大规模输入下仍能快速求解。