第三十三天 | 贪心算法 part03

1005.K次取反后最大化的数组和

题目链接/文字讲解:K次取反后最大化的数组和

视频讲解:https://www.bilibili.com/video/BV138411G7LY

题设:给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ,按以下方法修改该数组:

  • 选择某个下标 i 并将 nums[i] 替换为 -nums[i]

重复这个过程恰好 k 次。可以多次选择同一个下标 i

以这种方式修改数组后,返回数组 可能的最大和

思路:局部最优:让绝对值大的负数变为正数,当前数值达到最大,整体最优:整个数组和达到最大。在数组全部变为正数之后,局部最优:只找数值最小的正整数进行反转,当前数值和可以达到最大,全局最优:整个数组和达到最大。

class Solution {
    public int largestSumAfterKNegations(int[] nums, int k) {
        nums = IntStream.of(nums)
                .boxed()
                .sorted((o1, o2) -> Math.abs(o2) - Math.abs(o1))
                .mapToInt(Integer::intValue).toArray();
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] < 0 && k > 0) {
                nums[i] = -nums[i];
                k--;
            }
        }
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            nums[nums.length-1] = -nums[nums.length-1];
        }
        return Arrays.stream(nums).sum();
    }

注意点:nums数组排序的代码串需要牢记。

class Solution {
    public int largestSumAfterKNegations(int[] nums, int k) {
        Arrays.sort(nums);
        int index = 0;
        int min = Math.abs(nums[0]);
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] < 0 && k > 0) {
                nums[i] = -nums[i];
                k--;
            }
            if (Math.abs(nums[i]) < min) {
                index = i;
                min = Math.abs(nums[i]);
            }
        }
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            nums[index] = -nums[index];
        }
        return Arrays.stream(nums).sum();
    }
}

134. 加油站

题目链接/文字讲解:加油站

视频讲解:https://www.bilibili.com/video/BV1jA411r7WX

题设:在一条环路上有 n 个加油站,其中第 i 个加油站有汽油 gas[i] 升。

你有一辆油箱容量无限的的汽车,从第 i 个加油站开往第 i+1 个加油站需要消耗汽油 cost[i] 升。你从其中的一个加油站出发,开始时油箱为空。

给定两个整数数组 gascost ,如果你可以按顺序绕环路行驶一周,则返回出发时加油站的编号,否则返回 -1 。如果存在解,则 保证 它是 唯一 的。

思路:暴力算法,遍历每种出发点的情况,内层每次也需要循环一圈,用while解决。

如果总油量减去总消耗大于等于零那么一定可以跑完一圈,说明各个站点的加油站剩油量rest[i]相加一定是大于等于零的。每个加油站的剩余量rest[i]为gas[i] - cost[i]。i从0开始累加rest[i],一旦和小于零,说明[0, i]区间都不能作为起始位置,因为这个区间选择任何一个位置作为起点,到i这里都会断油,那么起始位置从i+1算起,再从0计算总和。

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需要定义一个total变量记录总和,一个sum变量记录临时的总和,一旦sum小于0,则从下一个数重新开始累计。

class Solution {
    public int canCompleteCircuit(int[] gas, int[] cost) {
        int sum = 0;
        int total = 0;
        int index = 0;
        for (int i = 0; i < gas.length; i++) {
            sum += gas[i] - cost[i];
            total += gas[i] - cost[i];
            if (sum < 0) {
                index = i + 1;
                sum = 0;
            }
        }
        if (total < 0) return -1;
        return index;
    }
}

135. 分发糖果

题目链接/文字讲解:分发糖果

视频讲解:https://www.bilibili.com/video/BV1ev4y1r7wN

题设:n 个孩子站成一排。给你一个整数数组 ratings 表示每个孩子的评分。

你需要按照以下要求,给这些孩子分发糖果:

  • 每个孩子至少分配到 1 个糖果。
  • 相邻两个孩子评分更高的孩子会获得更多的糖果。

请你给每个孩子分发糖果,计算并返回需要准备的 最少糖果数目

思路:要确定一边之后,再确定另一边,例如比较每一个孩子的左边,然后再比较右边,如果两边一起考虑一定会顾此失彼。实际上也就是从前向后、从后向前遍历2次。

从前向后遍历时,局部最优:只要右边评分比左边大,右边的孩子就多一个糖果,全局最优:相邻的孩子中,评分高的右孩子获得比左边孩子更多的糖果。从后向前则相反。

<img src="./assets/20201117114916878-1709265589233-9.png" alt="135.分发糖果" style="zoom:50%;" />

注意点:第二次遍历时,赋给数组的值应当为原先值和计算值中的最大值。

class Solution {
    public int candy(int[] ratings) {
        int[] candy = new int[ratings.length];
        candy[0] = 1;
        for (int i = 1; i < ratings.length; i++) {
            if (ratings[i] > ratings[i - 1]) {
                candy[i] = candy[i - 1] + 1;
            } else candy[i] = 1;
        }
        for (int i = ratings.length - 2; i >= 0; i--) {
            if (ratings[i] > ratings[i + 1]) candy[i] = Math.max(candy[i + 1] + 1,candy[i]);
        }
        return Arrays.stream(candy).sum();
    }
}
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