1674. 使数组互补的最少操作次数(差分数组)
给你一个长度为 偶数 n 的整数数组 nums 和一个整数 limit 。每一次操作,你可以将 nums 中的任何整数替换为 1 到 limit 之间的另一个整数。
如果对于所有下标 i(下标从 0 开始),nums[i] + nums[n - 1 - i] 都等于同一个数,则数组 nums 是 互补的 。例如,数组 [1,2,3,4] 是互补的,因为对于所有下标 i ,nums[i] + nums[n - 1 - i] = 5 。
返回使数组 互补 的 最少 操作次数。
示例 1:
输入:nums = [1,2,4,3], limit = 4
输出:1
解释:经过 1 次操作,你可以将数组 nums 变成 [1,2,2,3](加粗元素是变更的数字):
nums[0] + nums[3] = 1 + 3 = 4.
nums[1] + nums[2] = 2 + 2 = 4.
nums[2] + nums[1] = 2 + 2 = 4.
nums[3] + nums[0] = 3 + 1 = 4.
对于每个 i ,nums[i] + nums[n-1-i] = 4 ,所以 nums 是互补的。
示例 2:
输入:nums = [1,2,2,1], limit = 2
输出:2
解释:经过 2 次操作,你可以将数组 nums 变成 [2,2,2,2] 。你不能将任何数字变更为 3 ,因为 3 > limit 。
示例 3:
输入:nums = [1,2,1,2], limit = 2
输出:0
解释:nums 已经是互补的。
提示:
n == nums.length
2 <= n <= 105
1 <= nums[i] <= limit <= 105
n 是偶数。
这个题是一个枚举最终值的题目,由于这个题的limit的范围不是很大,所以差分可以过
这个题最终值一定是 [2, 2*limit]中的数
设目标值为 target,显然 target ∈ [2, 2*limit]。
对于一对数字 (a,b),假设 a <= b。则对移动次数的贡献如下:
- target ∈ [2, a+1),需要操作两次。
- target ∈ [a+1, a+b),需要操作一次。
- target ∈ [a+b, a+b],不需要操作。
- target ∈ (a+b, b + limit],需要操作一次。
- target ∈ (b+limit, 2*limit],需要操作两次。
这个题看到上面的结论,立马想到这不是差分数组吗,就是支持区间所有数加或者减k,o(n)的复杂度算出最终的状态
然后从2到2*limit中找到操作最小的就行
int a=min(nums[i],nums[n-i-1]); int b=max(nums[i],nums[n-i-1]); int p0=2; int p1=a+1; // target ∈ [2, a+1),需要操作两次 int p2=a+b; // target ∈ [a+1, a+b),需要操作一次 // target ∈ [a+b, a+b],不需要操作 int p3=b+limit; // target ∈ (a+b, b + limit],需要操作一次 int p4=2*limit; // target ∈ (b+limit, 2*limit],需要操作两次 dis[p0]+=2; dis[p1]-=2;// target ∈ [2, a+1),需要操作两次 dis[p1]+=1; dis[p2]-=1;// target ∈ [a+1, a+b),需要操作一次 dis[p2+1]+=1; // target ∈ (a+b, b + limit],需要操作一次 dis[p3+1]-=1; dis[p3+1]+=2; dis[p4+1]-=2;// target ∈ (b+limit, 2*limit],需要操作两次
就是这样
class Solution { public: int minMoves(vector<int>& nums, int limit) { vector<int> dis(2*limit+2,0); int n=nums.size(); for(int i=0;i<n/2;i++){ int a=min(nums[i],nums[n-i-1]); int b=max(nums[i],nums[n-i-1]); int p0=2; int p1=a+1; // target ∈ [2, a+1),需要操作两次 int p2=a+b; // target ∈ [a+1, a+b),需要操作一次 // target ∈ [a+b, a+b],不需要操作 int p3=b+limit; // target ∈ (a+b, b + limit],需要操作一次 int p4=2*limit; // target ∈ (b+limit, 2*limit],需要操作两次 dis[p0]+=2; dis[p1]-=2;// target ∈ [2, a+1),需要操作两次 dis[p1]+=1; dis[p2]-=1;// target ∈ [a+1, a+b),需要操作一次 dis[p2+1]+=1; // target ∈ (a+b, b + limit],需要操作一次 dis[p3+1]-=1; dis[p3+1]+=2; dis[p4+1]-=2;// target ∈ (b+limit, 2*limit],需要操作两次 } int sum=0; int res=INT_MAX; for(int i=2;i<=2*limit;i++){ sum+=dis[i]; res=min(res,sum); } return res; } };