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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:26:27.373000             🧑  作者: Mango

最大化对之间的差异,最小化要删除的数组元素的数量

问题描述

给定一个长度为N的整数数组和一个整数K。 数组中的相邻元素之间的差异被定义为它们之间的差的绝对值。 我们希望在数组中选择最多K对不同的整数,并最小化要删除的元素的数量,以便每对之间的差异最大化。

解决方案

这个问题可以通过二分答案解决。 对答案进行二分,检查是否存在一种方法可以将数组中的某些元素删除,以使差异大于等于二分答案的任意对数不少于K。 通过删除元素,可以选择少于K对不同的整数,但是如果它们的间隔足够大,则差异可能会很大。因此,我们需要在保持至少K对不同整数的情况下最大化任意对之间的差异。

为了实现这一点,我们可以使用一个O(N logN)时间的算法,该算法使用两层循环来检查所有可能的方法。

具体步骤如下:

  1. 将数组排序。
  2. 对答案进行二分搜索。 如果当前尝试的最小答案为mid,则删除数组中的某些元素,以使每对之间的差大于等于mid的数量至少为K。
  3. 在上一步中删除元素后,检查数组是否少于K对不同的元素。如果是,则当前的mid太大,因此减小答案范围。否则,当前的mid太小,因此增加答案范围。
  4. 重复步骤2到3,直到找到最佳答案。
代码实现

下面是一个Python实现:

def diff_pairs(arr, mid):
    # 统计大于等于mid的对数
    count = 0
    j = 0
    for i in range(len(arr)):
        while j < len(arr) and arr[j] - arr[i] <= mid:
            j += 1
        count += len(arr) - j
    return count

def max_diff_pairs(arr, k):
    # 排序数组
    arr = sorted(arr)

    # 二分答案
    lo = 0
    hi = arr[-1] - arr[0]
    while lo < hi:
        mid = (lo + hi) // 2
        if diff_pairs(arr, mid) >= k:
            lo = mid + 1
        else:
            hi = mid

    # 返回最佳答案
    return lo - 1

# 使用示例
arr = [1, 2, 3, 4, 5]
print(max_diff_pairs(arr, 3)) # 输出2

在示例中,输入的数组是[1, 2, 3, 4, 5],K是3。程序输出2,表示最多可以选择3对不同的整数,并且任意对之间的差异最大化的最小删除元素数量为2。