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📜  创建一个总和为S的大小为N的数组,使得不存在总和为S或SK的子数组(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:36:52.948000             🧑  作者: Mango

创建一个总和为 S 的大小为 N 的数组,使得不存在总和为 S 或 SK 的子数组

考虑将问题分解为两个子问题:

  1. 创建一个总和为 S 的大小为 N 的数组
  2. 判断是否存在总和为 S 或 SK 的子数组

对于第一个子问题,可以使用贪心算法,将数组中的前 N-1 个数随机分配为 -1 或 1,然后计算最后一个数的取值使得总和为 S。由于对于任意一个数,其可能取到 -1 或 1,因此总共有 2^(N-1) 种方案。具体算法实现如下:

def generate_array(S, N):
    arr = [-1] * (N - 1)
    current_sum = -1 * (N - 1)
    for i in range(N - 1):
        if current_sum + arr[i] < S:
            arr[i] = 1
            current_sum += 2
    last_num = S - current_sum
    arr.append(last_num)
    return arr

对于第二个子问题,可以使用动态规划算法,记录以每个位置结尾的子数组和,并判断是否存在两个位置的子数组和差为 S 或 SK。具体算法实现如下:

def has_sum(arr, S, K):
    dp = {0: -1}
    current_sum = 0
    for i in range(len(arr)):
        current_sum += arr[i]
        if current_sum - S in dp.keys() or (K and (current_sum - K in dp.keys() or current_sum + K in dp.keys())):
            return True
        dp[current_sum] = i
    return False

综合以上两个算法,可以得出最终的生成数组并检测符合条件的实现:

def generate_array_without_sum(S, N, K=None):
    while True:
        arr = generate_array(S, N)
        if not has_sum(arr, S, K):
            return arr

此时调用 generate_array_without_sum(S, N, K) 即可生成所需的数组。其中 S 表示数组的总和,N 表示数组的长度,K 表示需要规避的和的值,如果没有则传入 None