最小化数组中的最大值
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题目描述
代码结果
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/*
* Problem Approach:
* We are given an array of non-negative integers. We need to find the minimum possible value of the maximum number in the array after performing certain operations. The operations allowed are: decrease any nums[i] (where 1 <= i < n) by 1 and increase nums[i-1] by 1.
* The idea is to use binary search to find the minimum possible value of the maximum element.
* For each mid value, check if it's possible to reduce the array such that the maximum element is less than or equal to mid using a helper function.
*/
import java.util.Arrays;
public class Solution {
public int minimizeArrayValue(int[] nums) {
int left = Arrays.stream(nums).min().orElse(0);
int right = Arrays.stream(nums).max().orElse(0);
while (left < right) {
int mid = (left + right) / 2;
if (canReduce(nums, mid)) {
right = mid;
} else {
left = mid + 1;
}
}
return left;
}
private boolean canReduce(int[] nums, int max) {
long sum = 0;
for (int num : nums) {
sum += num;
if (sum > (long) max * (nums.length - 1)) {
return false;
}
}
return true;
}
}
解释
方法:
题解采用了前缀和和数学分析的方法。首先,通过遍历并累计数组的和,构造一个前缀和数组。接着,对于每个前缀和,计算其与当前索引的商,这个商代表如果从数组的开始到当前索引的数全部平均分配时,能够达到的最大平均值。这个最大平均值实际上代表了经过一系列操作后,数组中可能达到的最大值的一个下界。因此,最终的结果是所有这些商的最大值,即在所有可能的情况下,数组中最大值的最小可能值。
时间复杂度:
O(n)
空间复杂度:
O(1)
代码细节讲解
🦆
为什么在解决这个问题时选择使用前缀和和数学分析方法而不是动态规划或贪心算法?
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在计算每个前缀和与当前索引的商时,为什么直接使用整数除法而不考虑可能的浮点除法结果?
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如果数组nums中包含0或非常小的值,这种方法是否仍然适用,会不会影响最终计算出的最大值的最小可能值?
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题解中提到的前缀和数组是如何确保在所有可能的情况下得到最大值的最小可能值的?
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