【leetcode】 跳跃游戏 IV，算法挑战跳跃游戏 IV 策略解析与实现，算法挑战跳跃游戏 IV 策略解析与实现

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摘要：在 LeetCode 平台上的跳跃游戏 IV 算法挑战中，需要解析并实现一种策略来解决问题。该游戏涉及跳跃和移动，需要找到一种最优策略来确保角色能够成功跳跃并收集所有金币。算法挑战的目标是找到一种高效的解决方案，以应对不同的游戏场景和难度级别。通过解析策略和实现算法，可以挑战自己的编程能力和算法思维，提高解决问题的能力。

关于题目描述部分，你提到了数组元素可以跳跃到具有相同值的元素位置，这样的规则引入了一种可能性，即存在循环结构（即可以跳回到之前已经访问过的位置），为了避免陷入无限循环，我们需要使用某种机制来检测并避免重复访问位置，一种常见的方法是使用哈希集合（Set）来跟踪已经访问过的位置。

关于代码实现部分，你的伪代码已经很清晰了，但是为了确保代码的健壮性，我们可以添加一些边界条件的检查，例如数组为空或只包含一个元素的情况，为了避免整数溢出问题，我们可以考虑数组元素值的范围，如果元素值非常大，可能会导致数组长度超过整数能表示的最大值，这种情况下我们需要对输入数据进行验证。

下面是考虑上述细节的修正版伪代码实现：

public int jump(int[] arr) {
    if (arr == null || arr.length == 0) {
        return 0; // 如果数组为空，不需要跳跃
    }
    if (arr.length == 1) {
        return 0; // 如果数组只有一个元素，也不需要跳跃
    }
    
    // 使用哈希集合存储已经访问过的位置
    Set<Integer> visited = new HashSet<>();
    // 使用哈希表存储每个元素第一次出现的位置及其对应的跳跃次数候选列表
    Map<Integer, List<Integer>> firstMap = new HashMap<>();
    // 使用队列保存当前可以到达的位置和对应的跳跃次数候选列表
    Queue<int[]> idxQueue = new LinkedList<>(); 
    idxQueue.offer(new int[]{0, 0}); // 从第一个元素开始，初始跳跃次数为 0
    int end = arr.length - 1; // 目标位置的下标
    int result = Integer.MAX_VALUE; // 存储最少跳跃次数，初始化为最大整数值表示未找到结果
    int currSteps = 0; // 当前步数（即当前位置的跳跃次数）
    
    while (!idxQueue.isEmpty()) { // 当队列不为空时继续搜索
        int size = idxQueue.size(); // 当前层级的节点数量（即当前步数）
        for (int i = 0; i < size; i++) { // 处理当前层级的所有节点（即当前步数的所有位置）
            int currIdx = idxQueue.poll()[0]; // 获取当前位置的索引值
            List<Integer> stepsCandidates = idxQueue.poll()[1]; // 获取当前位置的跳跃次数候选列表（即队列头部的元素的跳跃次数列表）
            currSteps = stepsCandidates.get(stepsCandidates.size() - 1); // 获取当前步数（即当前位置的最新跳跃次数）的数值值            if (visited.contains(currIdx)) { // 如果当前位置已经被访问过，则跳过以避免无限循环问题                continue; // 跳过当前循环迭代并继续下一次循环            } else { // 如果当前位置是第一次访问                visited.add(currIdx); // 将当前位置标记为已访问                if (currIdx == end) { // 如果当前位置是目标位置                    result = currSteps; // 更新最少跳跃次数为当前步数                    break; // 找到目标位置后跳出循环并返回结果            } else { // 如果当前位置不是目标位置                for (int nextIdx : new int[]{currIdx + 1, currIdx - 1}) { // 向相邻位置进行跳跃                    if (nextIdx >= 0 && nextIdx < arr.length && arr[nextIdx] == arr[currIdx] && !firstMap.containsKey(arr[nextIdx])) { // 如果下一个位置是合法的且下一个位置的元素与当前位置的元素相同且是第一次出现的位置                        List<Integer> newStepsCandidates = new ArrayList<>(stepsCandidates); // 创建新的跳跃次数候选列表并添加当前步数                        newStepsCandidates.add(currSteps + 1); // 更新跳跃次数候选列表并添加新的跳跃次数                        firstMap.putIfAbsent(arr[nextIdx], newStepsCandidates); // 将下一个位置及其对应的跳跃次数候选列表存入哈希表                        idxQueue.offer(new int[]{nextIdx, newStepsCandidates}); // 将下一个位置加入队列并更新其跳跃次数候选列表                    }                }            }        }    }    return result != Integer.MAX_VALUE ? result : -1; // 返回最少跳跃次数（如果未找到目标位置则返回 -1 表示未找到结果）}```