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差分数组 前缀和数组

时间:2022-12-31 20:34:15浏览次数:61  
标签:下标 前缀 int 轮调 差分 score 数组

小结:

1、

有数组d=[1,2,3,4,5,6],对d[2]到d[4]之间的所有数加上3,变为d=[1,2,6,7,8,6],那么差分数组也就从[1,1,1,1,1,1]变成了[1,1,4,1,1,-2]

 

 

Leetcode刷题笔记——差分数组 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/478120079

差分数组是与前缀和数组所对应的一种逆操作,类似于求导和积分,也就是说,对差分数组求前缀和,可以得到原数组,同样的,对前缀和数组求差分,也可以得到原数组。

差分数组的性质是:

当我们希望对原数组的某一个区间[l,r]施加一个增量inc时,差分数组d对应的变化是:d[l]增加inc,d[r+1]减少inc,并且这种操作是可以叠加的。

例如:有数组d=[1,2,3,4,5,6],对d[2]到d[4]之间的所有数加上3,变为d=[1,2,6,7,8,6],那么差分数组也就从[1,1,1,1,1,1]变成了[1,1,4,1,1,-2]。

也就是说,当我们需要对原数组的不同区间施加不同的增量,我们只要按规则修改差分数组即可。

下面是几个典型的差分数组的应用例子:

1109. 航班预订统计

在遍历bookings数组的过程中,我们需要对返回的答案数组不断的做区间增量修改,因此可以使用差分数组来求解。

代码:

class Solution {
public:
    vector<int> corpFlightBookings(vector<vector<int>>& bookings, int n) {
        //定义差分数组
        vector<int> nums(n);
        for(auto &booking:bookings){
            //在区间的两端对差分数组进行修改,注意bookings的记录从1开始,下标要减去1
            nums[booking[0]-1] += booking[2];
            if(booking[1]<n){
                nums[booking[1]] -= booking[2];
            }
        }
        //计算差分数组的前缀和,得到答案数组
        for(int i=1;i<n;i++){
            nums[i] += nums[i-1];
        }
        return nums;
    }
};

 

798. 得分最高的最小轮调

本题首先考虑暴力解法,首先遍历所有可能的k,对下标i,进行轮转之后,新的下标为(i-k+n)%n,计算轮转后的score,选出另score最大的k,复杂度为O(n^2):

class Solution {
public:
    int bestRotation(vector<int>& nums) {
        int k=0;
        int max_score = INT_MIN;
        int n = nums.size();
        //枚举k
        for(int i=n-1;i>=0;i--){
            //算score
            int score = 0;
            for(int j=0;j<n;j++){
                //元素移动后的新下标
                int new_idx = (j-i+n)%n;
                if(nums[j]<=new_idx){
                    score++;
                }
            }
            if(score>=max_score){
                k=i;
                max_score = score;
            }
        }
        return k;
    }
};

而这样的方法在数据量比较大的时候会超时。

考虑另一种方法:

对于数组nums 中的每个元素,都可以根据元素值与元素所在下标计算该元素记 1 分的轮调下标范围。遍历所有元素之后,即可得到每个轮调下标对应的计1 分的元素个数,计 1 分的元素个数最多的轮调下标即为得分最高的轮调下标。如果存在多个得分最高的轮调下标,则取其中最小的轮调下标。

所以,可以创建一个长度为n的数组points,points[k]表示轮调为k时的得分,对于数组nums中的每个元素,计算其可以得分的轮调后的下标范围[l,r],再把points[l]到points[r]范围内的分值加一,这样的区间操作正好可以使用差分数组实现。

由之前的分析可知:下标为i的元素x轮调之后,新的下标为(i-k+n)%n,如果要得分,应该有(i-k+n)%n>=x;

可以得到:k<=(n+i-x)%n,又由(i-k+n)%n<=n-1,得到k>=(i+1)%n,由此,得到:

对于下标为i的元素x,轮训k次可以得分,k的范围为[(i+1)%len,(n+i-x)%n]

class Solution{
public:
    int bestRotation(vector<int>& nums){
        int len = nums.size();
        vector<int> diffs(len);
        for (int i = 0; i < len; ++i) {
           //计算对于nums[i]进行轮调后,可以加分的k的范围
           int low = (i+1)%len;
           int high = (i-nums[i]+len+1)%len;
           //从low到high区间内所有元素加一,相当于在差分数组上区间两端进行相应操作
           diffs[low]++;
           diffs[high]--;
           if (low >= high){
                diffs[0]++;
           }
        }
        int bestIndex = 0;
        int maxScore = 0;
        int score = 0;
        //
        for (int i = 0; i < len; ++i) {
            score += diffs[i];
            if (score > maxScore){
                bestIndex = i;
                maxScore = score;
            }
        }
        return bestIndex;
    }
};

 

编辑于 2022-03-09 15:12  

 

 

 

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标签:下标,前缀,int,轮调,差分,score,数组
From: https://www.cnblogs.com/rsapaper/p/17017200.html

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