scala - 如何有效地删除 Scala 中的 var
问题描述
我正在尝试解决问题https://www.geeksforgeeks.org/connect-n-ropes-minimum-cost/
解决方案
def minCost(arr: Array[Int]):Int = {
val minHeap = scala.collection.mutable.PriorityQueue.empty[Int].reverse
arr.foreach{ ele =>
minHeap += ele
}
var sum =0
while(minHeap.size >1){
val first = minHeap.dequeue()
val second = minHeap.dequeue()
val length = second + first//3+3 =6+9
sum = sum + (first +second)//3+6+9
minHeap.enqueue(length)
}
sum
}
我想摆脱while
循环和var
. 任何人都可以提出更好的解决方案吗?
在下面尝试
val res =minHeap.foldLeft(0){
(x,y)=>
val sum =x+y
minHeap.enqueue(sum)
sum
}
println(res)
res
解决方案
如果您只想删除var
并且while
仍然使用可变的PriorityQueue (老实说这是一个很好的折衷方案,并且可能是在实际代码中最好的做法),您可以只使用尾递归方法。
type Ropes = List[Int]
def connectRopes(ropes: Ropes): Int = {
val queue = PriorityQueue.from(ropes).reverse
@annotation.tailrec
def loop(remaining: Int, acc: Int): Int = {
if (remaining == 0) acc
else if (remaining == 1) acc
else {
val rope1 = queue.dequeue()
val rope2 = queue.dequeue()
val newRope = rope1 + rope2
queue.addOne(newRope)
loop(remaining - 1, acc + newRope)
}
}
loop(remaining = queue.size, acc = 0)
}
但是,如果你想编写一个完全不可变的解决方案只是为了习惯使用不可变的数据结构,你可以这样做:
def connectRopesFullImmutable(ropes: Ropes): Int = {
@annotation.tailrec
def loop(remaining: Ropes, acc: Int): Int =
remaining match {
case Nil =>
acc
case _ :: Nil =>
acc
case rope1 :: rope2 :: Nil =>
rope1 + rope2 + acc
case rope1 :: rope2 :: tail =>
@annotation.tailrec
def findTwoMin(remaining: Ropes, min1: Int, min2: Int, acc: Ropes): (Int, Int, Ropes) =
remaining match {
case rope :: tail =>
if (rope < min1) findTwoMin(remaining = tail, min1 = rope, min2 = min1, min2:: acc)
else if (rope < min2) findTwoMin(remaining = tail, min1, min2 = rope, min2 :: acc)
else findTwoMin(remaining = tail, min1, min2, rope :: acc)
case Nil =>
(min1, min2, acc)
}
val (min1, min2, ropes) =
if (rope1 < rope2) findTwoMin(remaining = tail, min1 = rope1, min2 = rope2, acc = List.empty)
else findTwoMin(remaining = tail, min1 = rope2, min2 = rope1, acc = List.empty)
val newRope = min1 + min2
loop(remaining = newRope :: ropes, acc + newRope)
}
loop(remaining = ropes, acc = 0)
}
回答评论,问题的空间复杂度是(AFAIK) O(1),因为该算法是尾递归函数,我们不消耗堆栈,我们只操作相同的列表,所以我们也不消耗堆。
时间复杂度为O(N^2),因为我们在外循环内部有一个内循环,这意味着该算法非常低效。
我们可能会尝试通过保持剩余绳索列表始终排序来对其进行一些优化;如下所示。哪个应该使用O(N log(N)),但仍然需要大量样板文件和低效率,只是为了不使用可变优先级队列。
def connectRopesFullImmutableOptimized(ropes: Ropes): Int = {
@annotation.tailrec
def loop(remaining: Ropes, acc: Int): Int =
remaining match {
case rope1 :: rope2 :: tail =>
val newRope = rope1 + rope2
@annotation.tailrec
def insertSorted(remaining: Ropes, acc: Ropes): Ropes =
remaining match {
case rope :: ropes =>
if (newRope > rope) insertSorted(remaining = ropes, rope :: acc)
else acc reverse_::: (newRope :: rope :: ropes)
case Nil =>
(newRope :: acc).reverse
}
loop(remaining = insertSorted(remaining = tail, acc = List.empty), acc + newRope)
case _ =>
acc
}
loop(remaining = ropes.sorted, acc = 0)
}
您可以看到在Scastie中运行的代码。
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