前言
- 分割字符串的最大得分
- 可获得的最大点数
- 对角线遍历II
- 带限制的字序列和
分割字符串的最大得分
- 题目连接
- 解释:
要求我们将所给字符串分成左右两段,使得左段中0
的数目加上右段中1
的数目之和尽可能的大。 - 解题思路
首先统计字符串中0
的数目和1
的数目,然后遍历字符串,计算在i
位置上时,[0,i]
中0
的数目和[i+1, n)
中1
的数目总和,计算公式如下
其中
score
为在i
位置进行分割时的得分,zero
表示到i
位置时0
的数目,one
表示整个字符串中1
的数目。代码
class Solution {
public int maxScore(String s) {
int one = 0;
for (char c : s.toCharArray()) {
if (c == '1') one++;
}
int zero = 0, ans = 0;
int n = s.length();
// 注意左右两段均不能为空
for (int i = 0; i < n-1; i++) {
if (s.charAt(i) == '0') zero++;
int cur = zero + one-(i+1-zero);
ans = Math.max(ans, cur);
}
return ans;
}
}
- 复杂度分析:
时间复杂度: 遍历一遍字符串的开销,每次计算时间复杂度
空间复杂度: 未使用额外空间
可获得的最大点数
- 题目链接
- 解释:
每次从一个数组的头部或尾部取出一个数字,最多可取k
次,求所取数字和的最大值。 - 解题思路:
因为每次只能从该数组的头部或尾部取一个数字,因此最终会剩余一个长度为n-k
的连续子数组(n
为),要想所取数字和尽可能大,则剩余的子数组和则需要尽可能小,因此题目转化为求一个长度为n-k
的连续子数组的最小值,为此我们可以简单枚举所有长度为n-k
区间,而每个区间和由可以利用前缀和数组简单的计算出。
class Solution {
public int maxScore(int[] cardPoints, int k) {
int n = cardPoints.length;
int[] sum = new int[n+1];
for (int i = 1; i <= n; i++) {
sum[i] = sum[i-1] + cardPoints[i-1];
}
int minv = Integer.MAX_VALUE;
for (int i = 0; i <= n-(n-k); i++) {
minv = Math.min(minv, sum[i+n-k]-sum[i]);
}
return sum[n]-minv;
}
}
- 复杂度分析
- 时间复杂度:
- 空间复杂度: ,记录前缀和数组所占用的空间。
对角线遍历II
- 题目链接
-
解释:
按照如下的次序遍历该二维矩阵中的元素
注意到该矩阵没行元素数量不一,最多行列,但是最多只有10^5
个元素,因此我们必须只能遍历存在的元素,并为每个元素确定它所在结果数组中的具体位置。根据观察易发现如下规律
- 在同一斜对角线上的元素,其所在行
x
与所在列y
之和相同- 在同一斜对角线上的元素,按照所在行
x
由大到小排序
基于上述两点,我们可以先遍历该不规则二维矩阵,统计每个数字的所在行x
和所在列y
,再按照上述规则排序即可。
- 代码
class Solution {
public int[] findDiagonalOrder(List<List<Integer>> nums) {
int n = nums.size();
List<Point> arr = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < n; i++) {
int j = nums.get(i).size();
for (int t = 0; t < j; t++) {
arr.add(new Point(i, t, nums.get(i).get(t)));
}
}
Collections.sort(arr, (o1,o2)->((o1.x+o1.y)==(o2.x+o2.y)?(o2.x-o1.x):((o1.x+o1.y)-(o2.x+o2.y))));
int[] ans = new int[arr.size()];
for (int i = 0; i < arr.size(); i++)
ans[i] = arr.get(i).val;
return ans;
}
}
class Point {
int x, y, val;
public Point(int x, int y, int val) {
this.x = x;
this.y = y;
this.val = val;
}
}
- 算法复杂度
时间复杂度: 其中为二维矩阵中元素个数,开销来自于排序操作。
空间复杂度: 其中为二维矩阵中元素个数。
带限制的子序列和
解释:
题目要求我们找出一个和最大的子序列,且子序列中任意2
个相邻元素在原数组中的位置距离不超过k
。分析:
动态规划的方法
- 设为以位置为结束并包含了
nums[i]
这个元素的满足条件的子序列最大和。- 则易得动态转移方程为:
根据以上两点我们可以容易的实现一个时间复杂度为的解法,其中为数组中元素总数,考虑到和的取值上限均到达了,该方法会超时。
- 优化
根据动态转移方程可以发现,为了计算出,我们仅需要知道到中的最大值,当计算完成后,不再需要,成为了一个新的需要考虑的元素,也就是说我们要在数组上维护一个大小为的窗口,并在窗口前移的过程中更新窗口中的最大值。为了使得获取窗口中最大值的速度尽可能快,我们可以用一个双端队列来维护更新操作
- 队列的队首为当前窗口中的最大值
- 当前窗口中的元素数量到达
k
时,再加入新元素前,要移除一个最早加入的元素,也就是,若与当前队首元素相同,则移除队首元素,否则说明此时并不在窗口中(即在下面的插入操作中被淘汰掉),则不做任何操作- 把新计算出的加入到窗口中去,具体操作是和队尾元素比较,若比当前队尾元素大,则把当前队尾元素淘汰掉,否则将加入到队尾。
- 代码
class Solution {
public int constrainedSubsetSum(int[] nums, int k) {
int n = nums.length, ans = Integer.MIN_VALUE;;
int[] dp = new int[n];
LinkedList<Integer> que = new LinkedList<>();
for (int i = 0; i < n; i++) {
int maxv = Math.max(0,que.peekFirst()==null?0:que.peekFirst());
dp[i] = nums[i] + maxv;
if (i >= k && que.peekFirst()==dp[i-k]) que.pollFirst();
while (!que.isEmpty() && dp[i] > que.peekLast()) que.pollLast();
que.addLast(dp[i]);
ans = Math.max(dp[i], ans);
}
return ans;
}
}
- 复杂度分析
时间复杂度:
空间复杂度: