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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:25:21.794000             🧑  作者: Mango

将给定数组拆分为 K 个子数组,以最小化它们的最大值和最小值之间的差异

在解决问题的过程中,有时我们需要把一个长度为n的数组拆分成k个子数组,以最小化它们的最大值和最小值之间的差异。这个问题可以用二分查找来解决。具体步骤如下:

步骤
  1. 定义二分查找的左右边界:左边界为数组中的最大值,右边界为数组中所有元素的和。
  2. 在每次循环中,求出二分查找的中间值,作为当前的最大值猜测值。
  3. 将数组从头到尾遍历一遍,将当前的子数组和与最大值猜测值进行比较,尽可能的将子数组和的和小于最大值猜测值。
  4. 如果最终的子数组数小于等于k,则说明当前猜测值太大,将右边界往左移,继续循环;
  5. 如果最终的子数组数大于k,则说明当前猜测值太小,将左边界往右移,继续循环;
  6. 当左边界和右边界相遇时,就找到了最小的最大值。
代码片段

以下是使用Python实现的代码片段:

def splitArray(nums, k):
    left, right = max(nums), sum(nums)

    while left < right:
        mid = (left + right) // 2

        count, total = 1, 0
        for num in nums:
            total += num
            if total > mid:
                count += 1
                total = num

        if count > k:
            left = mid + 1
        else:
            right = mid

    return left
总结

这个问题的解决方法类似于搜索一个范围内的最大值,但是我们知道,最优化问题的解决方法中,如果目标函数具有单调性或者凸性,那么势必可以使用二分查找来加速问题的求解过程。因此,将给定数组拆分为 k 个子数组,以最小化它们的最大值和最小值之间的差异,的问题也可以使用二分查找来求解,时间复杂度为 O(nlog(sum(nums)))。