生成平衡数组的方案数【LC1664】
给你一个整数数组
nums
。你需要选择 恰好 一个下标(下标从 0 开始)并删除对应的元素。请注意剩下元素的下标可能会因为删除操作而发生改变。比方说,如果
nums = [6,1,7,4,1]
,那么:
- 选择删除下标
1
,剩下的数组为nums = [6,7,4,1]
。- 选择删除下标
2
,剩下的数组为nums = [6,1,4,1]
。- 选择删除下标
4
,剩下的数组为nums = [6,1,7,4]
。如果一个数组满足奇数下标元素的和与偶数下标元素的和相等,该数组就是一个 平衡数组 。
请你返回删除操作后,剩下的数组
nums
是 平衡数组 的 方案数 。
出去玩好累 不想出去玩了
预处理+枚举
-
思路:
- 枚举每一个删除的位置,判断删除后奇数下标元素之和与偶数下标元素之和是否相等。假设删除的下标为iii,那么
nums[0,i-1]
范围内的奇偶性不变,nums[i+1,n-1]
范围内的下标奇偶性倒置,奇数下标变为偶数下标,偶数下标变为奇数下标。由此可得:- 删除后奇数下标元素之和=
nums[0,i-1]
中奇数下标元素之和+nums[i+1,n-1]
中偶数下标元素之和 - 删除后偶数下标元素之和=
nums[0,i-1]
中偶数下标元素之和+nums[i+1,n-1]
中奇数下标元素之和
- 删除后奇数下标元素之和=
- 因此可以计算原数组的奇数下标元素和偶数下标元素的前缀和数组
oddSum
和evenSum
,快速计算出某个范围内的奇数之和或者偶数之和oddSum[i]
代表前iii个奇数之和evenSum[i]
代表前iii个偶数之和
- 枚举每一个删除的位置,判断删除后奇数下标元素之和与偶数下标元素之和是否相等。假设删除的下标为iii,那么
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实现:两个前缀和数组
class Solution { public int waysToMakeFair(int[] nums) { int n = nums.length; if (n == 1) return 1; int[] oddSum = new int[n]; int[] evenSum = new int[n]; // 初始化前缀和数组 evenSum[0] = nums[0]; evenSum[1] = nums[0]; oddSum[1] = nums[1]; int count = 0; for (int i = 2; i < n; i++){ if (i % 2 == 0){ evenSum[i] = evenSum[i - 2] + nums[i]; oddSum[i] = oddSum[i - 1]; }else{ oddSum[i] = oddSum[i - 2] + nums[i]; evenSum[i] = evenSum[i - 1]; } } // 枚举每个下标 for (int i = 0; i < n; i++){ int odd = i >= 1 ? oddSum[i - 1] : 0; odd += evenSum[n - 1] - evenSum[i]; int even = i >= 1 ? evenSum[i - 1] : 0; even += oddSum[n - 1] - oddSum[i]; if (even == odd){ count++; } } return count; } }
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复杂度分析
- 时间复杂度:O(n)O(n)O(n)
- 空间复杂度:O(n)O(n)O(n)
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优化1:思路同上,枚举每个位置iii,仍是将和分为两个部分
odd
和even
,使用int变量代替前缀和数组,优化空间复杂度。-
首先预处理得到原始数组的偶数下标元素之和s1s_1s1和奇数下标之和s2s_2s2,并记录当前枚举到的偶数下标之和t1t_1t1以及奇数下标之和t2t_2t2
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然后计算两个和,由于删除下标iii后,奇偶性倒置,因此根据iii进行处理
odd=
nums[0,i-1]
中奇数下标元素之和+nums[i+1,n-1]
中偶数下标元素之和even=
nums[0,i-1]
中偶数下标元素之和+nums[i+1,n-1]
中奇数下标元素之和-
若iii为偶数
even=t1+s2−t2odd=t2+s1−t1−nums[i] even = t_1+s_2-t_2\\ odd = t_2+s_1-t_1-nums[i] even=t1+s2−t2odd=t2+s1−t1−nums[i] -
若iii为奇数
even=t1+s2−t2−nums[i]odd=t2+s1−t1 even = t_1+s_2-t_2-nums[i]\\ odd = t_2+s_1-t_1 even=t1+s2−t2−nums[i]odd=t2+s1−t1
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class Solution { public int waysToMakeFair(int[] nums) { int s1 = 0, s2 = 0; int n = nums.length; for (int i = 0; i < n; ++i) { s1 += i % 2 == 0 ? nums[i] : 0; s2 += i % 2 == 1 ? nums[i] : 0; } int t1 = 0, t2 = 0; int ans = 0; for (int i = 0; i < n; ++i) { int v = nums[i]; ans += i % 2 == 0 && t2 + s1 - t1 - v == t1 + s2 - t2 ? 1 : 0; ans += i % 2 == 1 && t2 + s1 - t1 == t1 + s2 - t2 - v ? 1 : 0; t1 += i % 2 == 0 ? v : 0; t2 += i % 2 == 1 ? v : 0; } return ans; } } 作者:ylb 链接:https://leetcode.cn/problems/ways-to-make-a-fair-array/solutions/2078792/by-lcbin-3jl3/ 来源:力扣(LeetCode) 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
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复杂度分析
- 时间复杂度:O(n)O(n)O(n)
- 空间复杂度:O(1)O(1)O(1)
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优化2:将优化1中的4个变量化简成一个变量s=odd1−even1−odd2+even2s=odd1-even1-odd2+even2s=odd1−even1−odd2+even2
- 首先将所有偶数下标元素累加至
s
,将所有奇数下标累减至s
- 然后枚举每个iii,当iii为奇数时累加,为偶数时减,当
s == 0
时答案加一
把
odd1 + even2 == odd2 + even1
变形得odd1 - even1 == odd2 - even2
,这样可以化简成两个变量s1 = odd1 - even1
和s2 = odd2 - even2
,如果s1 == s2
答案就加一。s1
和s2
的更新就是i
为奇数加,为偶数减。再变形成
s1 - s2 == 0
,那么令s = s1 - s2
,就可以化简成一个变量了,当s == 0
时答案加一。class Solution { public int waysToMakeFair(int[] nums) { int n = nums.length; int s = 0, count = 0; for (int i = 0; i < n; i++){ s += i % 2 == 0 ? nums[i] : -nums[i];// 后 } for (int i = 0; i < n; i++){ s += i % 2 == 0 ? -nums[i] : nums[i];// 前+? if (s == 0) count++; s += i % 2 == 0 ? -nums[i] : nums[i];// 后+? } return count; } }
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复杂度分析
- 时间复杂度:O(n)O(n)O(n)
- 空间复杂度:O(1)O(1)O(1)
- 首先将所有偶数下标元素累加至