最小化去加油站的最大距离
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/*
* 思路:
* 1. 使用二分查找法找到最小化的最大距离。
* 2. 设定左右边界:左边界为0,右边界为最大距离(两个加油站之间的最大距离)。
* 3. 中间值mid作为当前检查的最大距离,如果可以在该最大距离内放置更多的加油站,则移动右边界,否则移动左边界。
* 4. 使用Java Streams来简化数组操作。
*/
import java.util.stream.IntStream;
public class MinimizeMaxDistanceToGasStationStream {
public double minmaxGasDist(int[] stations, int K) {
int n = stations.length;
double left = 0, right = IntStream.range(1, n).mapToDouble(i -> stations[i] - stations[i - 1]).max().orElse(0);
while (right - left > 1e-6) {
double mid = (left + right) / 2;
if (canPlaceMoreStations(stations, K, mid)) {
right = mid;
} else {
left = mid;
}
}
return left;
}
private boolean canPlaceMoreStations(int[] stations, int K, double maxDist) {
long count = IntStream.range(1, stations.length)
.mapToLong(i -> (long) ((stations[i] - stations[i - 1]) / maxDist))
.sum();
return count <= K;
}
}
解释
方法:
此题解采用二分查找法来寻找最大距离的最小值。首先,计算相邻加油站之间的距离并存储在列表dist中。然后,使用二分查找法在区间[0, max(dist)]中寻找最大距离的最小值。在每次迭代中,计算中点mid,并计算如果每个区间最多分成长度为mid的小区间,需要增加的加油站数量need。如果need小于等于k,说明可以在使最大距离不超过mid的情况下增加k个加油站,因此将搜索区间缩小到[l, mid]。否则,将搜索区间缩小到[mid, r]。重复这个过程直到搜索区间足够小。
时间复杂度:
O(nlog(max(dist)/1e-6))
空间复杂度:
O(n)
代码细节讲解
🦆
在二分查找中,为什么选择`1e-6`作为查找的终止条件,这个精度是如何确定的?
▷🦆
函数`math.ceil(d/mid) - 1`在计算需要增加的加油站数量时,为什么要减1?
▷🦆
在二分查找的过程中,如果`need`变量一直小于0,这对最终的输出结果有什么影响?
▷🦆
如何保证在整个二分查找过程中,最终计算得到的最大距离确实是可以接受的最小值?
▷相关问题
爱吃香蕉的珂珂
珂珂喜欢吃香蕉。这里有 n
堆香蕉,第 i
堆中有 piles[i]
根香蕉。警卫已经离开了,将在 h
小时后回来。
珂珂可以决定她吃香蕉的速度 k
(单位:根/小时)。每个小时,她将会选择一堆香蕉,从中吃掉 k
根。如果这堆香蕉少于 k
根,她将吃掉这堆的所有香蕉,然后这一小时内不会再吃更多的香蕉。
珂珂喜欢慢慢吃,但仍然想在警卫回来前吃掉所有的香蕉。
返回她可以在 h
小时内吃掉所有香蕉的最小速度 k
(k
为整数)。
示例 1:
输入:piles = [3,6,7,11], h = 8 输出:4
示例 2:
输入:piles = [30,11,23,4,20], h = 5 输出:30
示例 3:
输入:piles = [30,11,23,4,20], h = 6 输出:23
提示:
1 <= piles.length <= 104
piles.length <= h <= 109
1 <= piles[i] <= 109