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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:55:00.121000             🧑  作者: Mango

数组元素的数量大于其左侧的所有元素,且至少其右侧的K个元素

这是一个经典的数组问题,给定一个数组,找到一个元素使得它的值大于其左侧所有元素的和,且至少大于其右侧的K个元素的和。本文将介绍两种解法:暴力解法和二分答案解法。

暴力解法

暴力解法很简单,直接枚举每个元素,然后计算其左侧所有元素的和和其右侧K个元素的和,最后判断是否满足条件即可。

def find_element(arr, k):
    n = len(arr)
    for i in range(n):
        left_sum = sum(arr[:i])
        right_sum = sum(arr[i+1:i+1+k])
        if arr[i] > left_sum and arr[i] > right_sum:
            return arr[i]
    return -1

暴力解法的时间复杂度为O(n^2),在数据规模较小的情况下可以接受,但是在数据规模较大时会超时。

二分答案解法

为了提高时间复杂度,我们考虑使用二分答案的方法。二分答案的思路是先猜一个答案,然后判断该答案是否可行,如果可行,则尝试更小的答案,否则尝试更大的答案,直到找到最优的答案。

具体实现时,我们首先对整个数组求前缀和,然后二分猜测一个答案,对于每个元素,我们判断它是否大于它左侧的所有元素的和,以及是否大于右侧K个元素的和。如果满足这两个条件,说明猜测的答案可行,我们继续尝试更小的答案,在左半边继续二分;否则,我们尝试更大的答案,在右半边继续二分。

def find_element(arr, k):
    n = len(arr)
    prefix_sum = [0] * (n+1)
    for i in range(n):
        prefix_sum[i+1] = prefix_sum[i] + arr[i]
        
    def check(mid):
        for i in range(1, n+1):
            left_sum = prefix_sum[i-1]
            right_sum = prefix_sum[min(n, i+k)] - prefix_sum[i]
            if arr[i-1] > left_sum and arr[i-1] > right_sum + mid:
                return True
        return False
    
    l, r = 0, prefix_sum[-1]
    while l < r:
        mid = (l + r) // 2
        if check(mid):
            r = mid
        else:
            l = mid + 1
        
    return l

二分答案的时间复杂度为O(nlogn),可以通过本题。