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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:40:16.137000             🧑  作者: Mango

最小化要删除的数组元素的数量,以最大化任何对之间的差异,最大为 K

在开发过程中,有时候需要对数组进行操作,并需要最小化删除数组元素的数量,以最大化任何对之间的差异,同时要求最大的差异值不超过 K。本文将介绍如何通过算法来实现此功能。

问题表述

给定一个非空整数数组 nums 和一个整数 k,找到最小的修改数组 nums 的方案,以满足任何相邻的数之间的差异不大于 K。

算法思路

为了最小化删除的数组元素的数量,我们需要在不改变相邻元素之间差异大小的情况下,尽可能多的保留原数组中的元素。

  1. 首先,将数组 nums 按照升序排序。
  2. 从数组开头开始枚举每个元素 num,假设当前元素为 nums[i]。
  3. 在第 i 个元素的基础上,我们需要找到能够保留在数组中的最大的 j 位置。
  4. 对于第 i 个元素和第 j 个元素之间所有的元素(包括 i 和 j),它们之间的差异值都不大于 K。
  5. 如果第 j 个元素是 nums[i] + K 或更大的值,那么以 nums[i] 为开头的子数组将不能保留,需要将之前找到的最大的 j 位置减一。
  6. 如果我们能到达数组的最后一个元素,那么我们就完成了目标。
代码实现
class Solution:
    def maxNumOfSubarrays(self, nums: List[int], k: int) -> int:
        nums = sorted([(num, i) for i, num in enumerate(nums)])
        n = len(nums)
        ans, j, cur_sum = 0, -1, 0
        for i in range(n):
            cur_sum += nums[i][0]
            while j+1 < i and nums[i][0] - nums[j+1][0] > k:
                j += 1
                cur_sum -= nums[j][0]
            if nums[i][0] - nums[j][0] <= k:
                ans = max(ans, i - j)
        return ans
性能分析

本算法的时间复杂度为 O(NlogN)。

相比于暴力枚举法,本算法只需要对数组进行升序排序,再通过双指针遍历数组即可。因此,本算法的时间复杂度相较于暴力法有了显著的优势。同时,本算法并没有使用额外的空间,因此空间复杂度为 O(1)。

因此,本算法是一种高效实用的算法,适用于大部分情况下的数组差异问题的解决。