关于后端:面试高频题难度-155简单前缀和经典运用

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题目形容

这是 LeetCode 上的 1744. 你能在你最喜爱的那天吃到你最喜爱的糖果吗?,难度为 中等

Tag :「前缀和」

给你一个下标从 0 开始的正整数数组 candiesCount,其中 candiesCount[i] 示意你领有的第 i 类糖果的数目。

同时给你一个二维数组 queries,其中 $queries[i] = [favoriteType_{i}, favoriteDay_{i}, dailyCap_{i}]$。

你依照如下规定进行一场游戏:

  • 你从第 0 天开始吃糖果。
  • 你在吃完 所有 第 i - 1 类糖果之前,不能 吃任何一颗第 i 类糖果。
  • 在吃完所有糖果之前,你必须每天 至多 吃 一颗 糖果。

请你构建一个布尔型数组 answer,满足 answer.length == queries.lengthanswer[i] 为 true 的条件是:在每天吃 不超过 $dailyCap_i$ 颗糖果的前提下,你能够在第 $favoriteDay_i$ 天吃到第 $favoriteType_i$ 类糖果;否则 answer[i] 为 false。留神,只有满足下面 3 条规定中的第二条规定,你就能够在同一天吃不同类型的糖果。

请你返回失去的数组 answer

示例 1:

 输出:candiesCount = [7,4,5,3,8], queries = [[0,2,2],[4,2,4],[2,13,1000000000]]

输入:[true,false,true]

提醒:1- 在第 0 天吃 2 颗糖果 ( 类型 0),第 1 天吃 2 颗糖果(类型 0),第 2 天你能够吃到类型 0 的糖果。2- 每天你最多吃 4 颗糖果。即便第 0 天吃 4 颗糖果(类型 0),第 1 天吃 4 颗糖果(类型 0 和类型 1),你也没方法在第 2 天吃到类型 4 的糖果。换言之,你没法在每天吃 4 颗糖果的限度下在第 2 天吃到第 4 类糖果。3- 如果你每天吃 1 颗糖果,你能够在第 13 天吃到类型 2 的糖果。

示例 2:

 输出:candiesCount = [5,2,6,4,1], queries = [[3,1,2],[4,10,3],[3,10,100],[4,100,30],[1,3,1]]

输入:[false,true,true,false,false]

提醒:

  • $1 <= candiesCount.length <= 10^5$
  • $1 <= candiesCount[i] <= 10^5$
  • $1 <= queries.length <= 10^5$
  • $queries[i].length == 3$
  • $0 <= favoriteType_{i} < candiesCount.length$
  • $0 <= favoriteDay_{i} <= 10^9$
  • $1 <= dailyCap_{i} <= 10^9$

根本剖析

依据题意,在解决某个询问时,每天的吃糖数量为 $[1, queries[i][2]]$,因而咱们能够计算出「最早 / 最晚」吃到第 $queries[i][0]$ 类糖果的工夫,而后判断 $queries[i][1]$ 是否落在范畴内,若落在范畴内返回则有 $ans[i]$ 为 True,否则为 False

前缀和

问题转换为如何疾速求得「最早 / 最晚」吃到第 $queries[i][0]$ 类糖果的工夫。

咱们须要先预处理出 $candiesCount$ 的前缀和数组 $sum$(下标从 $1$ 开始),不便疾速求得第 $i$ 类糖果之前有多少糖果。

为了不便,在解决某个询问时,咱们令 $t = queries[i][0],d = queries[i][1] + 1,c = queries[i][2]$。其中 $d = queries[i][1] + 1$ 是因为题目天数是从 $0$ 开始计算,而咱们的计算是从 $1$ 开始。

而后计算「最早 / 最晚」吃到第 $t$ 类糖果的工夫:

  • 最早工夫(第一颗 $t$ 类糖的最早工夫):当以最大速率 $c$ 吃糖时,能够在最早工夫内吃到糖。工夫为吃掉第 $t$ 类糖果 后面 的所有糖果的工夫(下取整)加 $1$:

$$
\left \lfloor \frac{sum[t]}{c} \right \rfloor + 1
$$

  • 最晚工夫(最初一颗 $t$ 类糖的最晚工夫):当以最小速率 $1$ 吃糖时,能够计算出最晚吃糖工夫。工夫为吃掉所有 $t$ 类糖的工夫:

$$
sum[t + 1]
$$

代码:

class Solution {public boolean[] canEat(int[] cs, int[][] qs) {
        int n = qs.length, m = cs.length;
        boolean[] ans = new boolean[n];
        long[] sum = new long[m + 1];
        for (int i = 1; i <= m; i++) sum[i] = sum[i - 1] + cs[i - 1];
        for (int i = 0; i < n; i++) {int t = qs[i][0], d = qs[i][1] + 1, c = qs[i][2];
            long a = sum[t] / c + 1, b = sum[t + 1];
            ans[i] = a <= d && d <= b;
        }
        return ans;
    }
}
  • 工夫复杂度:cs 数组的长度为 nqs 数组的长度为 m。预处理前缀和的复杂度为 $O(n)$;解决每个询问的复杂度为 $O(1)$,共有 $m$ 个询问,复杂度为 $O(m)$。整体复杂度为 $O(\max(n, m))$
  • 空间复杂度:$O(n)$

最初

这是咱们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.1744 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,局部是有锁题,咱们将先把所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章外面,除了解说解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果波及通解还会相应的代码模板。

为了不便各位同学可能电脑上进行调试和提交代码,我建设了相干的仓库:https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode。

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正文完
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