LeetCode #689 Maximum Sum of 3 Non-Overlapping Subarrays 三个无重叠子数组的最大和

689 Maximum Sum of 3 Non-Overlapping Subarrays 三个无重叠子数组的最大和

Description:
Given an integer array nums and an integer k, find three non-overlapping subarrays of length k with maximum sum and return them.

Return the result as a list of indices representing the starting position of each interval (0-indexed). If there are multiple answers, return the lexicographically smallest one.

Example:

Example 1:

Input: nums = [1,2,1,2,6,7,5,1], k = 2
Output: [0,3,5]
Explanation: Subarrays [1, 2], [2, 6], [7, 5] correspond to the starting indices [0, 3, 5].
We could have also taken [2, 1], but an answer of [1, 3, 5] would be lexicographically larger.

Example 2:

Input: nums = [1,2,1,2,1,2,1,2,1], k = 2
Output: [0,2,4]

Constraints:

1 <= nums.length <= 2 * 10^4
1 <= nums[i] < 2^16
1 <= k <= floor(nums.length / 3)

题目描述:
给定数组 nums 由正整数组成,找到三个互不重叠的子数组的最大和。

每个子数组的长度为k,我们要使这3*k个项的和最大化。

返回每个区间起始索引的列表(索引从 0 开始)。如果有多个结果,返回字典序最小的一个。

示例 :

输入: [1,2,1,2,6,7,5,1], 2
输出: [0, 3, 5]
解释: 子数组 [1, 2], [2, 6], [7, 5] 对应的起始索引为 [0, 3, 5]。
我们也可以取 [2, 1], 但是结果 [1, 3, 5] 在字典序上更大。

注意:

nums.length的范围在[1, 20000]之间。
nums[i]的范围在[1, 65535]之间。
k的范围在[1, floor(nums.length / 3)]之间。

思路:

动态规划
用一个 window 数组记录所有长度为 k 的子数组的和
用两个数组 left, right 记录 window[i] 的最大值对应的下标
其中 left 数组记录 [0, i] 中 window[i] 的最大值对应的下标
right 数组记录 [i, window.size() - 1] 的最大值对应的下标
最后再遍历所有的可能值, 找到中间下标 i 使得 window[left[i - k]] + window[i] + window[right[i + k]] 最大, 返回对应的 { left[i - k], k, right[i + k] } 数组
时间复杂度为 O(n), 空间复杂度为 O(n)

代码:
C++:

class Solution 
{
public:
    vector<int> maxSumOfThreeSubarrays(vector<int>& nums, int k) 
    {
        int n = nums.size(), cur = accumulate(nums.begin(), nums.begin() + k, 0);
        vector<int> window(n - k + 1, cur), left(n - k + 1), right(n - k + 1, n - k), result;
        for (int i = k; i < n; i++) window[i - k + 1] = window[i - k] + nums[i] - nums[i - k];
        for (int i = 1; i < n - k + 1; i++) 
        {
            if (window[i] > window[left[i - 1]]) left[i] = i;
            else left[i] = left[i - 1];
            if (window[n - k - i] >= window[right[n - k - i + 1]]) right[n - k - i] = n - k - i;
            else right[n - k - i] = right[n - k - i + 1];
        }
        cur = 0;
        for (int i = k; i < n - (k << 1) + 1; i++) 
        {
            if (cur < window[i] + window[left[i - k]] + window[right[i + k]]) 
            {
                cur = window[i] + window[left[i - k]] + window[right[i + k]];
                result = vector<int>{ left[i - k], i, right[i + k] };
            }
        }
        return result;
    }
};

Java:

class Solution {
    public int[] maxSumOfThreeSubarrays(int[] nums, int k) {
        int n = nums.length, cur = 0, result[] = new int[3];
        int window[] = new int[n - k + 1], left[] = new int[n - k + 1], right[] = new int[n - k + 1];
        for (int i = 0; i < k; i++) cur += nums[i];
        Arrays.fill(window, cur);
        for (int i = k; i < n; i++) window[i - k + 1] = window[i - k] + nums[i] - nums[i - k];
        Arrays.fill(right, n - k);
        for (int i = 1; i < n - k + 1; i++) {
            if (window[i] > window[left[i - 1]]) left[i] = i;
            else left[i] = left[i - 1];
            if (window[n - k - i] >= window[right[n - k - i + 1]]) right[n - k - i] = n - k - i;
            else right[n - k - i] = right[n - k - i + 1];
        }
        cur = 0;
        for (int i = k; i < n - (k << 1) + 1; i++) {
            if (cur < window[i] + window[left[i - k]] + window[right[i + k]]) {
                cur = window[i] + window[left[i - k]] + window[right[i + k]];
                result = new int[]{ left[i - k], i, right[i + k] };
            }
        }
        return result;
    }
}

Python:

class Solution:
    def maxSumOfThreeSubarrays(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
        n = len(nums)
        window, left, right, cur, result = [sum(nums[:k])] * (n - k + 1), [0] * (n - k + 1), [n - k] * (n - k + 1), 0, [0] * 3
        for i in range(k, n):
            window[i - k + 1] = window[i - k] - nums[i - k] + nums[i]
        for i in range(1, n - k + 1):
            if window[i] > window[left[i - 1]]:
                left[i] = i
            else:
                left[i] = left[i - 1]
            if window[n - k - i] >= window[right[n - k - i + 1]]:
                right[n - k - i] = n - k - i
            else:
                right[n - k - i] = right[n - k - i + 1]
        for i in range(k, n - k + 1 - k):
            if cur < window[i] + window[left[i - k]] + window[right[i + k]]:
                cur = window[i] + window[left[i - k]] + window[right[i + k]]
                result = [left[i - k], i, right[i + k]]
        return result
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,332评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,508评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,812评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,607评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,728评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,919评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,071评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,802评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,256评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,576评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,712评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,389评论 4 332
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,032评论 3 316
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,798评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,026评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,473评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,606评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容