首页 > 技术文章 > 【leetcode】5343. 多次求和构造目标数组

iUtopia 2020-02-16 21:59 原文

题目描述

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给你一个整数数组 target 。一开始,你有一个数组 A ,它的所有元素均为 1 ,你可以执行以下操作:
    令 x 为你数组里所有元素的和
    选择满足 0 <= i < target.size 的任意下标 i ,并让 A 数组里下标为 i 处的值为 x 。
    你可以重复该过程任意次
如果能从 A 开始构造出目标数组 target ,请你返回 True ,否则返回 False 。
示例

输入:target = [9,3,5]
输出:true
解释:从 [1, 1, 1] 开始
[1, 1, 1], 和为 3 ,选择下标 1
[1, 3, 1], 和为 5, 选择下标 2
[1, 3, 5], 和为 9, 选择下标 0
[9, 3, 5] 完成

提示
    N == target.length
    1 <= target.length <= 5 * 10^4
    1 <= target[i] <= 10^9

思路

首先想到宽搜,按照规则逐级搜索,直到数组最大值大于目标数组的最大值。但观察数据规模,宽搜需要的队列占用空间会过于庞大,放弃搜索。

找到规律后倒推,倒推当前数组最大值之前的值为多少。

起始数组全为1,按照规则每次替换进数组的值,即当前数组之和,一定是新数组中的最大值,那么从目标数组倒推,其中最大值一定是上一次替换进来的值,也是上一次数组之和,并得到最大值位置上一次的数值,从而得到上一次的数组,不断倒推,直到数组最大值为1或数组之和为n,返回true,若过程中,出现非正数,返回false。

从样例说明,[9,3,5],最大值为9,上一次数组之和为9,得到上一次的数组为[1,3,5],重复此过程,得到[9,3,5]-->[1,3,5]-->[1,3,1]-->[1,1,1]。

变量说明:

  • max:当前数组最大值
  • sum:当前数组之和
  • max‘:最大值在上一次数组中的值,max'=max-(sum-max)=2*max-sum
  • sum':上一次数组之和,sum'=sum-max+max'=sum-max+2*max-sum=max
 1 class Solution {
 2     public boolean isPossible(int[] target) {
 3         int L = target.length;
 4         long sum = 0;
 5         for (int value : target) sum += value;
 6         while (sum != L) {
 7             Arrays.sort(target);
 8             long max = target[L - 1];
 9             if (2 * max - sum < 1)
10                 return false;
11             else 
12                 target[L - 1] = (int) (2 * max - sum);
13             sum = max;
14         }
15         return true;
16     }
17 }

了解优先队列的话,可以构造优先队列,省去每次排序的过程。

 1 class Solution {
 2     public boolean isPossible(int[] target) {
 3         PriorityQueue<Long> que = new PriorityQueue<Long>(target.length, Comparator.reverseOrder());
 4         long sum = 0;
 5         for (long value : target) {
 6             sum += value;
 7             if (value > 1) que.offer(value);
 8         }
 9         while (!que.isEmpty()) {
10             long max = que.poll();
11             long pre_val = (max << 1) - sum;
12             if (pre_val < 1)
13                 return false;
14             else if (pre_val > 1)
15                 que.offer(pre_val);
16             sum = max;
17         }
18         return true;
19     }
20 }

已经可以通过leetcode测试数据,但对于[1000000000,1]的极端数值,会超时,针对这种情况进行优化,记录最大值的同时记录次大值,批量更新最大值,直到不大于次大值为止。

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