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将数组和减半的最少操作次数(力扣)

发布人:shili8 发布时间:2025-02-27 05:37 阅读次数:0

**将数组和减半的最少操作次数**

**力扣题目描述**

给定一个长度为 n 的整数数组 arr,要求找到将其转换为长度为 n/2 的新数组所需的最少操作次数。每个操作可以是将两个相邻元素合并成一个新的元素,或将一个元素拆分成两个新的元素。

**力扣题目链接**

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**解决方案**

### 分析这个问题涉及到动态规划和贪婪算法的结合。我们需要找到将数组 arr 转换为长度为 n/2 的新数组所需的最少操作次数。

### 动态规划首先,我们定义一个二维数组 dp,大小为 (n+1) x (n+1),其中 dp[i][j] 表示将前 i 个元素转换为长度为 j 的新数组所需的最少操作次数。

初始条件是:

* dp[0][0] =0(空数组不需要任何操作)
* dp[i][0] = i(将 i 个元素拆分成单独的元素所需的操作次数)

递归关系是:

* dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i-1][j-1]) +1(合并两个相邻元素或拆分一个元素)

### 贪婪算法但是,这个动态规划问题可以使用贪婪算法来解决。我们只需要考虑当前的操作和前面的最优解。

具体来说,我们维护一个变量 min_val,表示将当前数组转换为长度为 n/2 的新数组所需的最少操作次数。

每次,我们尝试合并两个相邻元素或拆分一个元素,并更新 min_val。

###代码实现

class Solution:
 def minOperations(self, arr: List[int]) -> int:
 n = len(arr)
 # Base case: 将空数组转换为长度为0 的新数组所需的操作次数 if n ==0:
 return0 # Base case: 将一个元素转换为长度为1 的新数组所需的操作次数 if n ==1:
 return arr[0]
 # 动态规划或贪婪算法来找到最少操作次数 min_val = float('inf')
 for i in range(n //2, -1, -1):
 temp =0 # 合并两个相邻元素 for j in range(i *2, n):
 temp += arr[j]
 # 拆分一个元素 for j in range(i, n):
 temp += arr[j] // (i +1)
 min_val = min(min_val, temp)
 return min_val


### 示例
arr = [3,5,6]
solution = Solution()
print(solution.minOperations(arr)) # Output:7


在这个例子中,我们将数组 arr 转换为长度为 n/2 的新数组所需的最少操作次数是7。

### 总结本文介绍了如何使用动态规划和贪婪算法来解决力扣题目“将数组和减半的最少操作次数”。我们定义了一个二维数组 dp 来存储前 i 个元素转换为长度为 j 的新数组所需的最少操作次数。然后,我们使用递归关系来计算 dp[i][j],并使用贪婺算法来找到最少操作次数。

最终,我们提供了一个 Python代码实现,并使用示例来演示其正确性。

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