0805. 数组的均值分割
题目地址(805. 数组的均值分割)
https://leetcode-cn.com/problems/split-array-with-same-average/
题目描述
前置知识
公司
暂无
思路
实际上分出的两个列表 B 和 C 的均值都等于列表 A 的均值,这是本题的入手点。以下是证明:
令 B 的长度为 K,A 的长度为 N。 则有 sum(B)/K = sum(C)/(N-K)。
进而:
因此我们可以枚举所有的 A 的大小 i,相应地 B 的大小就是 n - i,其中 n 为数组 A 的大小。
而由于两个列表 B 和 C 的均值都等于列表 A 的均值。因此可以提前计算出 A 的均值 avg,那么 A 的总和其实就是 i * avg ,我们使用回溯找到一个和为 i * avg 的组合,即可返回 true,否则返回 false。
值得注意的是,我们只需要枚举 i 为 1 到 N//2 范围即可,这可以达到剪枝的效果。
核心代码:
上面代码由于回溯里面嵌套了 sum,因此时间复杂度为回溯的时间复杂度 * sum 的时间复杂度,因此总的时间复杂度在最坏的情况下是 $n * 2^n$。代入题目的 n 范围是 30,一般这种复杂度只能解决 20 以下的题目,因此需要考虑优化。
我们可以不计算出来所有的组合之后再求和,而是直接计算所有的和的组合,这种算法的时间复杂度为 $2^n$。
核心代码:
但是遗憾的是,这仍然不足以通过所有的测试用例。
接下来,我们可以通过进一步剪枝的手段来达到 AC 的目的。 很多回溯的题目都是基于剪枝来完成的。剪枝是回溯问题的核心考点。
这个技巧就是双向搜索,双向搜索相比之前的回溯可达到减少指数数字的效果,从 $O(2^n)$ 降低到 $O(2^(N//2))$。代入题目,这样指数变为了 30/2 = 15,就可以通过了。
具体地,我们可以 combinationSum A 数组的一半(不妨称 A1),然后 combinationSum A 数组的令一半(不妨称 A2),那么 A1 和 A2 的总和如果是 avg * i 不也行么?简单起见,我们可以令 A1 为数组 A 的前一半, A2 为数组的后一半。
同时,为了避免这种加法,我们可以对问题进行一个转化。即将数组 A 的所有数都减去 avg,这样问题转化为找到一个和为 0 的组合,即可以找到一个和为 avg * i 的组合。
关键点
双端搜索
代码
语言支持:Python3
Python3 Code:
复杂度分析
令 n 为数组长度。
时间复杂度:$O(2^(N//2))$
空间复杂度:$O(2^(N//2))$
此题解由 力扣刷题插件 自动生成。
力扣的小伙伴可以关注我,这样就会第一时间收到我的动态啦~
以上就是本文的全部内容了。大家对此有何看法,欢迎给我留言,我有时间都会一一查看回答。更多算法套路可以访问我的 LeetCode 题解仓库:https://github.com/azl397985856/leetcode 。 目前已经 40K star 啦。大家也可以关注我的公众号《力扣加加》带你啃下算法这块硬骨头。
关注公众号力扣加加,努力用清晰直白的语言还原解题思路,并且有大量图解,手把手教你识别套路,高效刷题。
最后更新于
这有帮助吗?