【题目】给定数组arr和整数num,共返回有多少个子数组满足如下情况:
max(arr[i…j]) - min(arr[i…j]) <= num
max(arr[i…j])表示子数组arr[i…j]中的最大值,min(arr[i…j])表示子数组arr[i…j]中的最小值。
【要求】 如果数组长度为N, 实现时间复杂度为O(N)
思路:
1.生成两个双端队列qmax和qmin, 生成两个整型变量i和j,表示子数组的范围,即arr[i…j]。生成整型变量res表示所有满足条件的子数组数量。
2.令j不断向右移动,并不断更新qmax和qmin,保证qmax和qmin始终维持动态窗口最大值和最小值的更新结构。一旦arr[j-i]不满足条件,j停止向右扩。此时arr[i…j-1]、arr[i…j-2]…arr[i…i]一定都是满足条件的,也就是说必须以arr[i]作为第一个元素的子数组,满足条件的数量为j-i个,于是令res+=j-i。
3.当进行完步骤2,令i向右移动一个位置,并对qmax和qmin做出相应的更新。qmax和qmin从原来的arr[i…j]窗口变成arr[i+1…j]窗口的最大值和最小值的更新结构。然后重复步骤2.也就是求必须以arr[i+1]作为第一个元素的子数组中,满足条件的数量有多少个。
4.根据步骤2和步骤3,依次求出arr[0],…arr[N-1]作为第一个元素的子数组中满足条件的数量分别有多少个,累加起来就是最终的结果。
public class GetNum {
public static int getNum(int[] arr, int num) {
if (arr.length == 0 || arr == null) {
return 0;
}
LinkedList<Integer> qmin = new LinkedList<>();
LinkedList<Integer> qmax = new LinkedList<>();
int res = 0;
int i = 0;
int j = 0;
while (i < arr.length) {
while (j < arr.length) {
while (!qmin.isEmpty() && arr[qmin.peekLast()] >= arr[j]) {
qmin.pollLast();
}
qmin.addLast(j);
while (!qmax.isEmpty() && arr[qmax.peekLast()] <= arr[j]) {
qmax.pollLast();
}
qmax.add(j);
if (arr[qmax.peekFirst()] - arr[qmin.peekFirst()] > num) {
break;
}
j++;
}
if (qmin.peekFirst() == i) {
qmin.pollFirst();
}
if (qmax.peekFirst() == i) {
qmax.pollFirst();
}
res = j - i;
i++;
}
return res;
}
}