LeetCode 410. 分割数组的最大值 ***

给定一个非负整数数组和一个整数 m,你需要将这个数组分成 m个非空的连续子数组。设计一个算法使得这 m 个子数组各自和/积最大值最小

注意:
数组长度 n 满足以下条件:

  • 1 ≤ n ≤ 1000
  • 1 ≤ m ≤ min(50, n)

测试用例

输入:
	nums = [7,2,5,10,8]
	m = 2
	
输出:
	18
	
解释:
	一共有四种方法将nums分割为2个子数组。
	其中最好的方式是将其分为[7,2,5] 和 [10,8],
	因为此时这两个子数组各自的和的最大值为18,在所有情况中最小。

解题思路

动态规划
「将数组分割为 m 段,求……」动态规划题目常见的问法。

f[i][j] 表示将数组的前 i 个数分割为j段所能得到的最大连续子数组和最小值
在进行状态转移时,我们可以考虑第j段的具体范围,即我们可以枚举 k,其中前 k 个数被分割为 j − 1 段,而第 k+1 到第 i 个数为第 j 段。
此时,这 j 段子数组中和的最大值,就等于 f[k][j−1] 与 sub(k+1, i) 中的较大值,其中 sub(i, j) 表示数组 nums 中下标落在区间 [i,j] 内的数的和。

由于我们要使得子数组中和的最大值最小,因此可以列出如下的状态转移方程:
状态转移方程
对于状态 f[i][j],由于我们不能分出空的子数组,因此合法的状态必须有 i ≥ j。对于不合法(i < j)的状态,由于我们的目标是求出最小值,因此可以将这些状态全部初始化为一个很大的数。在上述的状态转移方程中,一旦我们尝试从不合法的状态 f[k][j−1] 进行转移,那么max(⋯) 将会是一个很大的数,就不会对最外层的 min{⋯} 产生任何影响。

此外,我们还需要将 f[0][0] 的值初始化为 0。在上述的状态转移方程中,当 j = 1 时,唯一的可能性就是前 i 个数被分成了一段。如果枚举的 k = 0,那么就代表着这种情况;如果 k != 0,对应的状态 f[k][0] 是一个不合法的状态,无法进行转移。因此我们需要令 f[0][0] = 0

最终的答案即为 f[n][m]。

Code

class Solution {
    public int splitArray(int[] nums, int m) {
        //动态规划
        int n = nums.length;
        int f[][] =new int[n + 1][m + 1];
        //f[i][j] 前i个数分割j段
        // 求最大值最小,初始化f[][]数组为MAX_VALUE
        for( int i = 0; i <= n; i++){
        	//填充数组
            Arrays.fill(f[i], Integer.MAX_VALUE);
        }
        // sub[i]表示数组前i个数的和
        int[] sub = new int[n + 1];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            sub[i + 1] = sub[i] + nums[i];
        }
        f[0][0] = 0;
        for(int i = 1; i <= n; i++) {
            for(int j = 1; j <= Math.min(i, m); j++) {
                for(int k = 0; k < i; k++) {
                    //状态转移方程
                    f[i][j] = Math.min(f[i][j], Math.max(f[k][j - 1], sub[i] - sub[k]));
                }
            }
        }
        return f[n][m];
    }
}

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转载自blog.csdn.net/weixin_43405220/article/details/107644187
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