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map|動態(tài)規(guī)劃|單調(diào)棧|LeetCode975:奇偶跳
涉及知識點
單調(diào)棧
題目
給你一個長度為 n 的正整數(shù)數(shù)組 nums 和一個整數(shù) k 。
一開始,你的分?jǐn)?shù)為 1 。你可以進(jìn)行以下操作至多 k 次,目標(biāo)是使你的分?jǐn)?shù)最大:
選擇一個之前沒有選過的 非空 子數(shù)組 nums[l, …, r] 。
從 nums[l, …, r] 里面選擇一個 質(zhì)數(shù)分?jǐn)?shù) 最高的元素 x 。如果多個元素質(zhì)數(shù)分?jǐn)?shù)相同且最高,選擇下標(biāo)最小的一個。
將你的分?jǐn)?shù)乘以 x 。
nums[l, …, r] 表示 nums 中起始下標(biāo)為 l ,結(jié)束下標(biāo)為 r 的子數(shù)組,兩個端點都包含。
一個整數(shù)的 質(zhì)數(shù)分?jǐn)?shù) 等于 x 不同質(zhì)因子的數(shù)目。比方說, 300 的質(zhì)數(shù)分?jǐn)?shù)為 3 ,因為 300 = 2 * 2 * 3 * 5 * 5 。
請你返回進(jìn)行至多 k 次操作后,可以得到的 最大分?jǐn)?shù) 。
由于答案可能很大,請你將結(jié)果對 109 + 7 取余后返回。
示例 1:
輸入:nums = [8,3,9,3,8], k = 2
輸出:81
解釋:進(jìn)行以下操作可以得到分?jǐn)?shù) 81 :
- 選擇子數(shù)組 nums[2, …, 2] 。nums[2] 是子數(shù)組中唯一的元素。所以我們將分?jǐn)?shù)乘以 nums[2] ,分?jǐn)?shù)變?yōu)?1 * 9 = 9 。
- 選擇子數(shù)組 nums[2, …, 3] 。nums[2] 和 nums[3] 質(zhì)數(shù)分?jǐn)?shù)都為 1 ,但是 nums[2] 下標(biāo)更小。所以我們將分?jǐn)?shù)乘以 nums[2] ,分?jǐn)?shù)變?yōu)?9 * 9 = 81 。
81 是可以得到的最高得分。
示例 2:
輸入:nums = [19,12,14,6,10,18], k = 3
輸出:4788
解釋:進(jìn)行以下操作可以得到分?jǐn)?shù) 4788 : - 選擇子數(shù)組 nums[0, …, 0] 。nums[0] 是子數(shù)組中唯一的元素。所以我們將分?jǐn)?shù)乘以 nums[0] ,分?jǐn)?shù)變?yōu)?1 * 19 = 19 。
- 選擇子數(shù)組 nums[5, …, 5] 。nums[5] 是子數(shù)組中唯一的元素。所以我們將分?jǐn)?shù)乘以 nums[5] ,分?jǐn)?shù)變?yōu)?19 * 18 = 342 。
- 選擇子數(shù)組 nums[2, …, 3] 。nums[2] 和 nums[3] 質(zhì)數(shù)分?jǐn)?shù)都為 2,但是 nums[2] 下標(biāo)更小。所以我們將分?jǐn)?shù)乘以 nums[2] ,分?jǐn)?shù)變?yōu)?342 * 14 = 4788 。
4788 是可以得到的最高的分。
參數(shù)范圍:
1 <= nums.length == n <= 105
1 <= nums[i] <= 105
1 <= k <= min(n * (n + 1) / 2, 109)
單調(diào)棧
時間復(fù)雜度😮(nlogn)
靜態(tài)變量vPrime 記錄所有質(zhì)數(shù)。
vPriCount 記錄nums各數(shù)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。vPriCount也可以弄成靜態(tài)成員變量。
我們枚舉各子數(shù)組的最大質(zhì)量分?jǐn)?shù),如果有多個最大質(zhì)量分?jǐn)?shù),取下標(biāo)最小的。即:
left為從右向左第一個大于等于vPriCount[i]的下標(biāo),不存在為-1。
right為從左向右第一個大于vPriCount[i]的下標(biāo),不存在為m_c。
子數(shù)組(li,ri)就是符合條件的子數(shù)組,li取值范圍(left,i],ri取值范圍[i,right)。
我們按的nums[i]降序操作 最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)為vPriCount[i]的子數(shù)組。
代碼
核心代碼
class CRangIndex
{
public:template<class _Pr>CRangIndex(const vector<int>& nums, _Pr CurIndexCmpStackTopIndex){m_c = nums.size();m_vLeft.assign(m_c, -1);m_vRight.assign(m_c, m_c);stack<int> sta;for (int i = 0; i < m_c; i++){while (sta.size() && (CurIndexCmpStackTopIndex(i, sta.top()))){m_vRight[sta.top()] = i;sta.pop();}if (sta.size()){m_vLeft[i] = sta.top();}sta.emplace(i);}}int m_c;vector<int> m_vLeft, m_vRight;//vLeft[i] 從右向左第一個小于nums[i] ;vRight[i] 是第一個小于等于nums[i]。
};vector<int> CreatePrime(int iMax)
{vector<int> vPrime = { 2 };for (int i = 3; i <= iMax; i++){bool b = true;for (const auto& n : vPrime){if (0 == i % n){b = false;break;}}if (b){vPrime.emplace_back(i);}}return vPrime;
}template<int MOD = 1000000007>
class C1097Int
{
public:C1097Int(long long llData = 0) :m_iData(llData% MOD){}C1097Int operator+(const C1097Int& o)const{return C1097Int(((long long)m_iData + o.m_iData) % MOD);}C1097Int& operator+=(const C1097Int& o){m_iData = ((long long)m_iData + o.m_iData) % MOD;return *this;}C1097Int& operator-=(const C1097Int& o){m_iData = (m_iData + MOD - o.m_iData) % MOD;return *this;}C1097Int operator-(const C1097Int& o){return C1097Int((m_iData + MOD - o.m_iData) % MOD);}C1097Int operator*(const C1097Int& o)const{return((long long)m_iData * o.m_iData) % MOD;}C1097Int& operator*=(const C1097Int& o){m_iData = ((long long)m_iData * o.m_iData) % MOD;return *this;}bool operator<(const C1097Int& o)const{return m_iData < o.m_iData;}C1097Int pow(long long n)const{C1097Int iRet = 1, iCur = *this;while (n){if (n & 1){iRet *= iCur;}iCur *= iCur;n >>= 1;}return iRet;}C1097Int PowNegative1()const{return pow(MOD - 2);}int ToInt()const{return m_iData;}
private:int m_iData = 0;;
};class Solution {
public:int maximumScore(vector<int>& nums, int k) {m_c = nums.size();vector<int> vPriCount;{static vector<int> vPrime = CreatePrime(1000 * 100);for (const auto& n : nums){int tmp = n;int iNum = 0;for (const auto& pr : vPrime){if (pr * pr > tmp){break;}if (0 == tmp % pr){while (0 == tmp % pr){tmp /= pr;}iNum++;}}vPriCount.emplace_back(iNum + (tmp > 1));}}CRangIndex ri(vPriCount, [&](int i1, int i2) {return vPriCount[i1] > vPriCount[i2]; });std::multimap<int, int, greater<int>> mValueIndex;for (int i = 0; i < ri.m_c; i++){mValueIndex.emplace(nums[i], i);}C1097Int<> biRet=1;for (const auto& [value, i] : mValueIndex){const long long llSubArrCount = ((long long)i - ri.m_vLeft[i]) * (ri.m_vRight[i] - i);const long long llOpeCount = min((long long)k, llSubArrCount);biRet *= C1097Int<>(value).pow(llOpeCount);k -= llOpeCount;if (0 == k){break;}}return biRet.ToInt();}int m_c;
};
測試用例
template<class T>
void Assert(const T& t1, const T& t2)
{assert(t1 == t2);
}template<class T>
void Assert(const vector<T>& v1, const vector<T>& v2)
{if (v1.size() != v2.size()){assert(false);return;}for (int i = 0; i < v1.size(); i++){Assert(v1[i], v2[i]);}
}int main()
{vector<int> nums;int k;{Solution slu;nums = { 8, 3, 9, 3, 8 };k = 2;auto res = slu.maximumScore(nums, k);Assert(81, res);}{Solution slu;nums = { 19,12,14,6,10,18 };k = 3;auto res = slu.maximumScore(nums, k);Assert(4788, res);}//CConsole::Out(res);
}
2023年8月
template<int MOD = 1000000007>
class C1097Int
{
public:C1097Int(long long llData = 0) :m_iData(llData% MOD){}C1097Int operator+(const C1097Int& o)const{return C1097Int(((long long)m_iData + o.m_iData) % MOD);}C1097Int& operator+=(const C1097Int& o){m_iData = ((long long)m_iData + o.m_iData) % MOD;return *this;}C1097Int& operator-=(const C1097Int& o){m_iData = (m_iData + MOD - o.m_iData) % MOD;return *this;}C1097Int operator-(const C1097Int& o){return C1097Int((m_iData + MOD - o.m_iData) % MOD);}C1097Int operator*(const C1097Int& o)const{return((long long)m_iData * o.m_iData) % MOD;}C1097Int& operator*=(const C1097Int& o){m_iData = ((long long)m_iData * o.m_iData) % MOD;return *this;}bool operator<(const C1097Int& o)const{return m_iData < o.m_iData;}C1097Int pow(int n)const{C1097Int iRet = 1, iCur = *this;while (n){if (n & 1){iRet *= iCur;}iCur *= iCur;n >>= 1;}return iRet;}C1097Int PowNegative1()const{return pow(MOD - 2);}int ToInt()const{return m_iData;}
private:int m_iData = 0;;
};template<int MOD = 1000000007>
int operator+(int iData, const C1097Int<MOD>& int1097)
{int iRet = int1097.operator+(C1097Int<MOD>(iData)).ToInt();return iRet;
}template<int MOD = 1000000007>
int& operator+=(int& iData, const C1097Int<MOD>& int1097)
{iData = int1097.operator+(C1097Int<MOD>(iData)).ToInt();return iData;
}template<int MOD = 1000000007>
int operator*(int iData, const C1097Int<MOD>& int1097)
{int iRet = int1097.operator*(C1097Int(iData)).ToInt();return iRet;
}template<int MOD = 1000000007>
int& operator*=(int& iData, const C1097Int<MOD>& int1097)
{iData = int1097.operator*(C1097Int(iData)).ToInt();return iData;
}class Solution {
public:int maximumScore(vector<int>& nums, int k) {m_c = nums.size();vector<int> vScore;for ( int n : nums){int iScore = 0;for (int i = 2; i * i <= n; i++){if (0 != n % i){continue;}iScore++;while (0 == n % i){n /= i;}}if (n > 1){iScore++;}vScore.emplace_back(iScore);}stack<int> sta;vector<int> vLeft(m_c), vRight(m_c, m_c);for (int i = 0 ; i < m_c ; i++ ){while (sta.size() && (vScore[sta.top()] < vScore[i])){vRight[sta.top()] = i;sta.pop();}vLeft[i] = sta.size() ? sta.top() : -1;sta.emplace(i); }std::map<int, long long,std::greater<int>> mValueNum;for (int i = 0; i < m_c; i++){mValueNum[nums[i]] += (i - vLeft[i])*(long long)(vRight[i] - i);}C1097Int<> biRet = 1;while (k > 0){for (auto it : mValueNum){long long llMulMul = min((long long)k, it.second);k -= llMulMul;auto cur = C1097Int<>(it.first).pow((int)llMulMul);biRet *= cur;}}return biRet.ToInt();}int m_c;
};
使用封裝類后
template<int MOD = 1000000007>
class C1097Int
{
public:C1097Int(long long llData = 0) :m_iData(llData% MOD){}C1097Int operator+(const C1097Int& o)const{return C1097Int(((long long)m_iData + o.m_iData) % MOD);}C1097Int& operator+=(const C1097Int& o){m_iData = ((long long)m_iData + o.m_iData) % MOD;return *this;}C1097Int& operator-=(const C1097Int& o){m_iData = (m_iData + MOD - o.m_iData) % MOD;return *this;}C1097Int operator-(const C1097Int& o){return C1097Int((m_iData + MOD - o.m_iData) % MOD);}C1097Int operator*(const C1097Int& o)const{return((long long)m_iData * o.m_iData) % MOD;}C1097Int& operator*=(const C1097Int& o){m_iData = ((long long)m_iData * o.m_iData) % MOD;return *this;}bool operator<(const C1097Int& o)const{return m_iData < o.m_iData;}C1097Int pow(long long n)const{C1097Int iRet = 1, iCur = *this;while (n){if (n & 1){iRet *= iCur;}iCur *= iCur;n >>= 1;}return iRet;}C1097Int PowNegative1()const{return pow(MOD - 2);}int ToInt()const{return m_iData;}
private:int m_iData = 0;;
};class CRangIndex
{
public:template<class _Pr>CRangIndex(int iVectorSize, _Pr CurIndexCmpStackTopIndex){m_c = iVectorSize;m_vLeft.assign(m_c, -1);m_vRight.assign(m_c, m_c);stack<int> sta;for (int i = 0; i < m_c; i++){while (sta.size() && (CurIndexCmpStackTopIndex(i, sta.top()))){m_vRight[sta.top()] = i;sta.pop();}if (sta.size()){m_vLeft[i] = sta.top();}sta.emplace(i);}}template<class _Pr>CRangIndex(const vector<int>& nums, _Pr CurValueCmpStackTopValue){m_c = nums.size();m_vLeft.assign(m_c, -1);m_vRight.assign(m_c, m_c);stack<int> sta;for (int i = 0; i < m_c; i++){while (sta.size() && (CurValueCmpStackTopValue(nums[i], nums[sta.top()]))){m_vRight[sta.top()] = i;sta.pop();}if (sta.size()){m_vLeft[i] = sta.top();}sta.emplace(i);}}int m_c;vector<int> m_vLeft, m_vRight;//vLeft[i] 從右向左第一個小于nums[i] ;vRight[i] 是第一個小于等于nums[i]。
};vector<int> CreatePrime(int iMax)
{vector<int> vPrime = { 2 };for (int i = 3; i <= iMax; i++){bool b = true;for (const auto& n : vPrime){if (0 == i % n){b = false;break;}}if (b){vPrime.emplace_back(i);}}return vPrime;
}
class Solution {
public:int maximumScore(vector<int>& nums, int k) {m_c = nums.size();vector<int> vPriCount;{static vector<int> vPrime = CreatePrime(1000 * 100);for (const auto& n : nums){int tmp = n;int iNum = 0;for (const auto& pr : vPrime){if (pr * pr > tmp){break;}if (0 == tmp % pr){while (0 == tmp % pr){tmp /= pr;}iNum++;}}vPriCount.emplace_back(iNum + (tmp > 1));}}CRangIndex ri(vPriCount, std::greater<>());std::multimap<int, int, greater<int>> mValueIndex;for (int i = 0; i < ri.m_c; i++){mValueIndex.emplace(nums[i], i);}C1097Int<> biRet=1;for (const auto& [value, i] : mValueIndex){const long long llSubArrCount = ((long long)i - ri.m_vLeft[i]) * (ri.m_vRight[i] - i);const long long llOpeCount = min((long long)k, llSubArrCount);biRet *= C1097Int<>(value).pow(llOpeCount);k -= llOpeCount;if (0 == k){break;}}return biRet.ToInt();}int m_c;
};
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視頻課程
有效學(xué)習(xí):明確的目標(biāo) 及時的反饋 拉伸區(qū)(難度合適),可以先學(xué)簡單的課程,請移步CSDN學(xué)院,聽白銀講師(也就是鄙人)的講解。
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https://edu.csdn.net/lecturer/6176
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下載
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https://download.csdn.net/download/he_zhidan/88348653
我想對大家說的話 |
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聞缺陷則喜是一個美好的愿望,早發(fā)現(xiàn)問題,早修改問題,給老板節(jié)約錢。 |
子墨子言之:事無終始,無務(wù)多業(yè)。也就是我們常說的專業(yè)的人做專業(yè)的事。 |
如果程序是一條龍,那算法就是他的是睛 |
測試環(huán)境
操作系統(tǒng):win7 開發(fā)環(huán)境: VS2019 C++17
或者 操作系統(tǒng):win10 開發(fā)環(huán)境: VS2022 C++17
如無特殊說明,本算法用C++ 實現(xiàn)。