1674-使数组互补的最少操作次数-差分数组应用

写在前面

又是一周周赛题,很惨就写出了第一题,后边的不是超时就是不会做,感觉最近思路可能有点固化了,甚至第二题做过的栈都找不到思路了,还是需要多多复习呀。这道题是一道差分数组的应用,由于题目需要区间修改、单点查询,使用树状数组、线段树也可以求解,不过代码就会比较复杂,这里不过多解释了。

题目

核心思路

虽然说是使用差分数组,但是没做过这种题还是很难想到,所以我们不妨先从暴力解法开始寻找使用差分数组的方式。

暴力解法

class Solution {
    public int minMoves(int[] nums, int limit) {
        int n = nums.length;
        int res = n;
        for(int t = 2; t <= 2 * limit; t++){
            int target = 0;
            for(int i = 0; i < n - i; i++){
                int a = nums[i], b = nums[n - i - 1];
                if(t == a + b) continue;
                if(t >= Math.min(a, b) + 1 && t <= Math.max(a, b) +  limit){
                    target += 1;
                }else{
                    target += 2;
                }
            }
            res = Math.min(res, target);
        }
        return res;
    }
}

暴力法的核心思路就是枚举所有可能的和(nums[i] + nums[n - i - 1]) t,然后遍历原始数组,找到数组中每一对数对,计算其需要的操作次数即可。而操作次数有三种情况,参见下图 :


通过上图所示,可以将上述情况划分为区间表示 :

这样就可以解释的通暴力法了,暴力法时间复杂度为O(N * L),N为数组长度,L为limit的值,对于给定的数据范围显然会超时,那么就必须寻找更优解。

优化方法

由于枚举的可能答案是连续的,在上述区间划分中,区间也是连续的,也就是说可以根据每一组(a, b)的值确定一个区间的划分[2, min(a, b) + 1)、[min(a, b) + 1, max(a, b) + limit]、(max(a, b) + limit, 2 * limit],对于这三个区间的每个整数 t ,我们都可以通过上述方法知道 t 对应的答案应该加几(0 / 1 / 2)。那我们不妨拿一个数组将所有target的值存储起来,同时先枚举 nums 再枚举 target,得到如下代码:

class Solution {
    public int minMoves(int[] nums, int limit) {
        int n = nums.length;
        int[] target = new int[2 * limit + 1];
        for(int i = 0; i < n - i; i++){
            int a = nums[i], b = nums[n - i - 1];
            for(int t = 2; t < target.length; t++){
                if(t == a + b) continue;
                if(t >= Math.min(a, b) + 1 && t <= Math.max(a, b) +  limit){
                    target[t] += 1;
                }else{
                    target[t] += 2;
                }
            }
        }

        int res = n;
        for(int i = 2; i < target.length; i++){
            if(target[i] < res){
                res = target[i];
            }
        }
        return res;
    }
}

这样虽然也会超时,但是可以发现其中的这部分代码:

for(int t = 2; t < target.length; t++){
    if(t == a + b) continue;
    if(t >= Math.min(a, b) + 1 && t <= Math.max(a, b) +  limit){
       target[t] += 1;
    }else{
       target[t] += 2;
    }
}

恰好是进行区间更新的操作,而最终也只是求解目标数组每个位置的值,那么就可以使用差分数组进行优化,差分数组可以百度一下或者参考这里

使用差分数组优化

class Solution {
    public int minMoves(int[] nums, int limit) {
        int n = nums.length;
        //差分数组
        int[] diff = new int[2 * limit + 2];
        for(int i = 0; i < n - i; i++){
            int a = nums[i], b = nums[n - i - 1];

            //[2, 2 * limit] += 2
            diff[2] += 2; diff[2 * limit + 1] -= 2;

            //[min(a, b) + 1, max(a, b) + limit] -= 1
            diff[Math.min(a, b) + 1] -= 1; diff[Math.max(a, b) + limit + 1] += 1;

            //[a + b] -= 1
            diff[a + b] -= 1; diff[a + b + 1] += 1;
        }

        int res = n;
        int sum = 0;
        for(int i = 2; i < diff.length - 1; i++){
            sum += diff[i];
            if(sum < res){
                res = sum;
            }
        }
        return res;
    }
}

由于差分数组进行的是区间更新,故先更新跨度大的区间,再更新其子区间要更方便一点,本质上还是划分之前的三种情况。
如果文章有写的不正确的地方还请指出,感恩相遇~

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,839评论 6 482
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,543评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 153,116评论 0 344
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,371评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,384评论 5 374
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,111评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,416评论 3 400
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,053评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,558评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,007评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,117评论 1 334
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,756评论 4 324
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,324评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,315评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,539评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,578评论 2 355
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,877评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容