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最小化最大值(即在一组最大值中求最小值)问题

时间:2023-02-05 21:44:51浏览次数:53  
标签:sub nums int 最大值 中求 mid 最小值 check

用二分法,在一个范围内取中间数看有没有满足求 最大值 的条件(因为是先求最大值,再在最大值中求最小值),一次二分可以否定掉一半的范围,一次次缩减范围,锁定我们要求的数。

假设我们要求的最小 最大值是res。m是二分的中间值,范围[l, r]  范围是开区间还是闭区间要视具体情况而定,这里举例子用的闭区间

  • m满足条件:范围变成[l, m],m满足条件,比m大的就都可以否定了(因为是求最小值,所以后面的数就算满足条件但是比m大 也不会是我们要求的最小值),所以m右边部分可以去掉了
  • m不满足条件:范围变成[m + 1, r],m不满足条件,比m小的就可以否定了(因为在求最小值之前 要先求 满足条件的最大值,如果这个m不满足条件的话说明比它小的值更不会满足条件了)
  • 我之前想过一个可能:因为我们是直接取的一个数字去判断的,会不会我们最终找到的m值很接近res但不在最大值之列,那么求出的这个数不就有问题。其实不会出现这种可能:假设m = res + 1满足条件,m不会被返回,因为res比m小所以其实此时左边界和右边界还没有相等,m还会去和左边界的数进行比较直到找到res

话不多说,直接看题吧

 1 //提供一个仅供参考的模板
 2 
 3 int func(... ...){
 4    int l = .., r = ..;  // 根据题目要求得出二分范围
 5    
 6    //判断函数,一般返回值为bool类型
 7    auto check = [&](int m) {
 8        ... ... // 根据题目要求写
 9    };
10 
11    //开始二分
12    while (l < r) {
13        int mid = l + (r - l) / 2;
14        if (check(m))  
15           r = mid;
16        else
17           l = mid + 1;
18    }
19 
20    return l;
21 }

 

1.6346. 打家劫舍 IV - 力扣(Leetcode)

 1 class Solution {
 2 public:
 3     int minCapability(vector<int>& nums, int k) {
 4         int l = nums[0], r = nums[0];
 5         for (auto num : nums) {
 6             l = min(l, num);
 7             r = max(r, num);
 8         }
 9 
10         int n = nums.size();
11         auto check = [&](int m) {
12             int cnt = 0;
13             for (int i = 0, j = - 2; i < n; ++ i) { //j是被偷窃的屋舍下标,当nums[0]被偷时,前一次被偷的是j = -2 家
14                 if (nums[i] <= m && i - j > 1) {
15                     j = i;
16                     cnt ++;
17                 }
18             }
19             return cnt >= k;
20         };
21 
22         while (l < r) {
23             int mid = l + (r - l) / 2;
24             if (check(mid)) 
25                 r = mid;
26             else              
27                 l = mid + 1;
28         }
29 
30         return l;
31     }
32 };

 

2.2439. 最小化数组中的最大值 - 力扣(Leetcode)

 1 class Solution {
 2 public:
 3     int minimizeArrayValue(vector<int>& nums) {
 4         int n = nums.size();
 5         int l = 0, r = nums[0];
 6         for (auto num : nums)  r = max(r, num);
 7 
 8         auto check = [&](int m) {
 9             vector<long long> copy(n);
10             for (int i = 0; i < n; ++ i) {
11                 copy[i] = nums[i];
12             }
13 
14             for (int i = n - 1; i > 0; i --) {
15                 if (copy[i] > m) {
16                     auto sub = copy[i] - m;
17                     copy[i - 1] += sub;
18                 }
19             }
20 
21             return copy[0] <= m;
22         };
23 
24         while (l < r) {
25             int mid = l + (r - l) / 2;
26             if (check(mid))  
27                 r = mid;
28             else 
29                 l = mid + 1;
30         }
31 
32         return l;
33     }
34 };

 

改进版本(check部分),不用拷贝一份数组:

 1 auto check = [&](int m) {
 2             long sub = 0;//大于m的数字比m多出来的部分
 3             for (int i = n - 1; i > 0; i --) {
 4                 if (nums[i] > m) {
 5                     sub += nums[i] - m;
 6                 } else if (nums[i] < m && sub > 0) {
 7                     sub -= m - nums[i];
 8                     if (sub < 0) {//说明多出来的部分在 被追加到前面数字上 的过程中消掉了,不会出现比m大的数字了,所以sub可以置0了。sub不可以为负数,因为题目是nums[i]可以将nums[i - 1] + 1,而不能使nums[i + 1] + 1
 9                         sub = 0;
10                     }
11                 }
12             }
13 
14             if (sub <= 0)
15                 return nums[0] <= m;
16             else
17                 return nums[0] + sub <= m;
18         };

 

3.2513. 最小化两个数组中的最大值 - 力扣(Leetcode)

这个check卡了几次,有一个超时版本的,看了题解做出来了,贴一下题解

 

第9行处用long是因为可能会溢出,因为lcm函数是模板类,所以函数里面参数要强制转换一下

class Solution {
public:
    int minimizeSet(int divisor1, int divisor2, int uniqueCnt1, int uniqueCnt2) {
        long long l = 0, r = 2 * (uniqueCnt1 + uniqueCnt2);

        auto check = [&](int m) {
            int cy1 = m / divisor1; // 可被 divisor1 整除的数:1倍的divisor1可以被整除,2倍的divisor1可以被整除,......,所以有m/division1个可以被整除的数
            int cy2 = m / divisor2; // 可被 divisor2 整除的数
            int cy = m / std::lcm(long(divisor1), long(divisor2)); //可被 divisor1 和divisor2 整除的数(这部分数字arr1和arr2都不可用)
            int cnt1 = cy2 - cy; // arr1独享:cy2不能被arr2用,所以减去cy后就只能arr1用
            int cnt2 = cy1 - cy; // arr2独享:与上同理
            int cnt = m - cy1 - cy2 + cy; //共享,也可写成 cnt = m - cnt1 - cnt2 - cy(减去两者独享和两者都不能用的数字)

            if (cnt1 < uniqueCnt1) {
                int sub = uniqueCnt1 - cnt1;
                if (cnt < sub)  return false;
                cnt -= sub;
            }

            if (cnt2 < uniqueCnt2) {
                int sub = uniqueCnt2 - cnt2;
                if (cnt < sub) return false;
            }

            return true;
        };

        while (l < r) {
            int mid = l + (r - l) / 2;
            if (check(mid)) 
                r = mid;
            else 
                l = mid + 1;
        }

        return l;
    }
};

 

超时版本(主要是枚举超时):

 1 class Solution {
 2 public:
 3     int minimizeSet(int divisor1, int divisor2, int uniqueCnt1, int uniqueCnt2) {
 4         long long l = 0, r = 2 * (uniqueCnt1 + uniqueCnt2) ;
 5 
 6         auto check = [&](int m) {
 7             int cnt1 = 0, cnt2 = 0, cnt = 0;
 8  
 9             for (int i = 1; i <= m; ++ i) {
10                 int cy1 = i % divisor1, cy2 = i % divisor2;
11                 if (cy1 != 0 && cy2 != 0) {
12                     cnt ++; //共享的
13 
14                 } else if (cy1 != 0 && cy2 == 0) {
15                     cnt1 ++;
16 
17                 } else if (cy1 == 0 && cy2 != 0) {
18                     cnt2 ++;
19                 }
20             }
21 
22             if (cnt1 < uniqueCnt1) {
23                 int sub = uniqueCnt1 - cnt1;
24                 if (cnt < sub)  return false;
25                 cnt -= sub;
26             }
27 
28             if (cnt2 < uniqueCnt2) {
29                 int sub = uniqueCnt2 - cnt2;
30                 if (cnt < sub)  return false;
31             }
32 
33             return true;
34         };
35 
36         while (l < r) {
37             int mid = l + (r - l) / 2;
38             if (check(mid)) 
39                 r = mid;
40             else 
41                 l = mid + 1;
42         }
43 
44         return l;
45     }
46 };

 

标签:sub,nums,int,最大值,中求,mid,最小值,check
From: https://www.cnblogs.com/balabalabubalabala/p/17094003.html

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