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2024-02-21 19:11:26

Java和C++征服LeetCode 915：分割数组的艺术

简介

对于编程爱好者来说，LeetCode是一个磨练技能和解决算法难题的宝库。在这篇文章中，我们将深入探讨LeetCode 915：分割数组，并探索两种广泛使用的编程语言Java和C++的巧妙解决方案。我们将揭示贪心算法的精髓，并展示如何将其应用于此经典问题。做好准备，因为我们将踏上算法技巧和编程能力的激动人心之旅。

问题陈述

LeetCode 915要求你将一个由正整数组成的数组nums 分割成m 个连续的子数组，使得每个子数组的和都大于等于k 。你的任务是找出满足此条件的最少分割次数m 。

例如，对于数组nums = [7, 2, 5, 10, 8] 和k = 2 ，一种可能的分割方法是：

子数组1：[7, 2, 5] ，和为14 。
子数组2：[10, 8] ，和为18 。

贪心算法：分而治之

解决LeetCode 915的关键在于贪心算法，它是一种基于当前局部最优决策逐步逼近整体最优解的策略。对于此问题，我们的贪心策略如下：

排序数组： 将数组nums 排序，以便更容易识别连续子数组。
初始化分割次数： 将分割次数m 初始化为0。
选择起始元素： 从nums 中选择一个元素作为第一个子数组的起始元素。
计算子数组和： 计算以该元素开头的子数组的和。
遍历数组： 依次遍历数组nums 中的元素。
检查子数组和： 如果添加当前元素后子数组和仍然大于等于k ，则将该元素添加到当前子数组中。
创建新子数组： 如果添加当前元素后子数组和小于k ，则将当前子数组和添加到m 中，并创建一个新的子数组。
重复步骤4-7： 重复步骤4到7，直到遍历完整个数组nums 。
返回分割次数： 返回分割次数m 。

Java代码实现

import java.util.Arrays;

public class Solution {

    public int splitArray(int[] nums, int k) {
        Arrays.sort(nums);

        int left = 0;
        int right = nums[nums.length - 1];
        while (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;

            int m = 0;
            int sum = 0;
            for (int num : nums) {
                sum += num;
                if (sum >= mid) {
                    m++;
                    sum = 0;
                }
            }

            if (m >= k) {
                right = mid;
            } else {
                left = mid + 1;
            }
        }

        return left;
    }
}

C++代码实现

#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

class Solution {
public:
    int splitArray(vector<int>& nums, int k) {
        sort(nums.begin(), nums.end());

        int left = 0;
        int right = nums[nums.size() - 1];
        while (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;

            int m = 0;
            int sum = 0;
            for (int num : nums) {
                sum += num;
                if (sum >= mid) {
                    m++;
                    sum = 0;
                }
            }

            if (m >= k) {
                right = mid;
            } else {
                left = mid + 1;
            }
        }

        return left;
    }
};