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技术分析:求绝对差值不超限的最长连续子数组

前端

导言

在处理数组数据时,找出满足特定条件的最长连续子数组是一个常见的编程任务。在本文中,我们将解决一个有趣的问题:寻找一个最长连续子数组,其中相邻元素之间的绝对差值不超过给定的限制。

问题陈述

给定一个数组 nums 和一个限制值 limit,我们希望找到 nums 中最长连续子数组的长度,使得子数组中任意两个元素之间的绝对差值不超过 limit。如果不存在满足条件的子数组,则返回 0。

贪心算法解决方案

这个问题可以用贪心算法高效地解决。贪心算法是一种逐步做出局部最优选择的启发式方法,希望最终得到全局最优解。

我们的贪心策略如下:

  1. 初始化滑动窗口: 定义一个滑动窗口,初始左边界为 0,右边界为 0。
  2. 更新右边界: 不断向右移动右边界,直到遇到第一个不满足条件的元素(与左边界元素绝对差值大于 limit)。
  3. 更新最长长度: 在每个窗口中,更新最长连续子数组的长度。
  4. 移动左边界: 如果右边界移动停止,我们将移动左边界,并继续执行步骤 2 和步骤 3。

代码实现

def longestSubarray(nums, limit):
    """
    :param nums: 输入数组
    :param limit: 绝对差值限制
    :return: 最长连续子数组的长度
    """
    if not nums:
        return 0

    left = right = max_length = 0
    max_left = left  # 记录最长子数组的左边界

    while right < len(nums):
        # 计算当前窗口中元素的绝对差值
        diff = abs(nums[right] - nums[left])
        
        # 如果差值超过限制,则收缩窗口
        while diff > limit and left <= right:
            diff = abs(nums[right] - nums[left])
            left += 1
        
        # 更新最长长度
        max_length = max(max_length, right - left + 1)

        # 继续扩展窗口
        right += 1
    
    return max_length

时间复杂度分析

该算法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是数组 nums 的长度。算法只遍历数组一次,并在每个元素处进行常数时间的操作。

总结

本文展示了如何使用贪心算法解决数组中寻找绝对差值不超限的最长连续子数组问题。我们讨论了该算法的策略、提供了代码实现,并分析了时间复杂度。对于希望掌握数组操作和贪心算法的程序员来说,这是一个宝贵的学习资源。