C++ 中三個不重疊子陣列的最大和


假設我們有一個名為 nums 的正整數陣列,我們需要找到三個不重疊的子陣列,使得它們的和最大。這裡每個子陣列的大小都為 k,我們希望最大化所有 3*k 個元素的總和。

我們需要將結果表示為一個列表,其中包含每個區間的起始位置索引。如果有多個答案,我們將返回字典序最小的那個。

因此,如果輸入類似於 [1,2,1,2,6,8,4,1] 且 k = 2,則結果將為 [0,3,5],因此子陣列 [1,2]、[2,6]、[8,4] 對應於起始索引 [0,3,5]。

為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:

  • n := nums 的大小
  • 定義一個大小為 3 的陣列 ret,並將其填充為無窮大
  • 定義一個大小為 n + 1 的陣列 sum
  • 對於初始化 i := 0,當 i < n 時,更新(i 增加 1),執行:
    • sum[i + 1] = sum[i] + nums[i]
  • 定義一個大小為 n 的陣列 posLeft
  • 定義一個大小為 n 的陣列 posRight,並將其填充為 n - k
  • 對於初始化 i := k,currMax := sum[k] - sum[0],當 i < n 時,更新(i 增加 1),執行:
    • newTotal := sum[i + 1] - sum[i + 1 - k]
    • 如果 newTotal > currMax,則:
      • currMax := newTotal
      • posLeft[i] := i + 1 - k
    • 否則
      • posLeft[i] := posLeft[i - 1]
  • 對於初始化 i := n - k - 1,currMax := sum[n] - sum[n - k],當 i >= 0 時,更新(i 減少 1),執行:
    • newTotal := sum[i + k] - sum[i]
    • 如果 newTotal >= currMax,則:
      • currMax := newTotal
      • posRight[i] := i
    • 否則
      • posRight[i] := posRight[i + 1]
  • req := 0
  • 對於初始化 i := k,當 i <= n - 2 * k 時,更新(i 增加 1),執行:
    • l := posLeft[i - 1], r := posRight[i + k]
    • temp := (sum[l + k] - sum[l]) + (sum[i + k] - sum[i]) + (sum[r + k] - sum[r])
    • 如果 temp > req,則:
      • ret[0] := l, ret[1] := i, ret[2] := r
      • req := temp
  • 返回 ret

讓我們看看下面的實現,以便更好地理解:

示例

 即時演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void print_vector(vector<auto> v){
   cout << "[";
   for(int i = 0; i<v.size(); i++){
      cout << v[i] << ", ";
   }
   cout << "]"<<endl;
}
class Solution {
public:
   vector<int> maxSumOfThreeSubarrays(vector<int>& nums, int k) {
      int n = nums.size();
      vector <int> ret(3, INT_MAX);
      vector <int> sum(n + 1);
      for(int i = 0; i < n; i++){
         sum[i + 1] = sum[i] + nums[i];
      }
      vector <int> posLeft(n);
      vector <int> posRight(n, n - k);
      for(int i = k, currMax = sum[k] - sum[0]; i < n; i++){
         int newTotal = sum[i + 1] - sum[i + 1- k];
         if(newTotal > currMax){
            currMax = newTotal;
            posLeft[i] = i + 1 - k;
         }else{
            posLeft[i] = posLeft[i - 1];
         }
      }
      for(int i = n - k - 1, currMax = sum[n] - sum[n - k]; i >=0 ; i--){
         int newTotal = sum[i + k] - sum[i];
         if(newTotal >= currMax){
            currMax = newTotal;
            posRight[i] = i;
         }else{
            posRight[i] = posRight[i + 1];
         }
      }
      int req = 0;
      for(int i = k; i <= n - 2 * k; i++){
         int l = posLeft[i - 1];
         int r = posRight[i + k];
         int temp = (sum[l + k] - sum[l]) + (sum[i + k] - sum[i]) + (sum[r + k] - sum[r]);
         if(temp > req){
            ret[0] = l;
            ret[1] = i;
            ret[2] = r;
            req = temp;
         }
      }
      return ret;
   }
};
main(){
   Solution ob;
   vector<int> v = {1,2,1,2,6,8,4,1};
   print_vector(ob.maxSumOfThreeSubarrays(v, 2));
}

輸入

{1,2,1,2,6,8,4,1}
2

輸出

[0, 3, 5, ]

更新於: 2020年6月2日

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