贪心算法:K次取反后最大化的数组和

开发 前端 算法
现在我们可以发现贪心的道理虽然简单,但解决问题都很巧妙,难度上不照动规差多少。

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很多录友都反馈昨天的题目:贪心算法:跳跃游戏II 很难,这样我就放心了,哈哈,因为我刚刚讲解贪心的时候一些录友会建议我:贪心没有必要单独讲,直接讲动规就可以了。应该不少同学都会感觉就贪心嘛,有啥难的。现在我们可以发现贪心的道理虽然简单,但解决问题都很巧妙,难度上不照动规差多少。

今天是一道简单题,关键在于培养贪心的解题思路!

K次取反后最大化的数组和题目地址:https://leetcode-cn.com/problems/maximize-sum-of-array-after-k-negations/

给定一个整数数组 A,我们只能用以下方法修改该数组:我们选择某个索引 i 并将 A[i] 替换为 -A[i],然后总共重复这个过程 K 次。(我们可以多次选择同一个索引 i。)

以这种方式修改数组后,返回数组可能的最大和。

示例 1:输入:A = [4,2,3], K = 1

输出:5

解释:选择索引 (1,) ,然后 A 变为 [4,-2,3]。

示例 2:

输入:A = [3,-1,0,2], K = 3

输出:6

解释:选择索引 (1, 2, 2) ,然后 A 变为 [3,1,0,2]。

示例 3:

输入:A = [2,-3,-1,5,-4], K = 2

输出:13

解释:选择索引 (1, 4) ,然后 A 变为 [2,3,-1,5,4]。

提示:

  • 1 <= A.length <= 10000
  • 1 <= K <= 10000
  • -100 <= A[i] <= 100

思路

本题思路其实比较好想了,如何可以让 数组和 最大呢?

贪心的思路,局部最优:让绝对值大的负数变为正数,当前数值达到最大,整体最优:整个数组和达到最大。

局部最优可以推出全局最优。

那么如果将负数都转变为正数了,K依然大于0,此时的问题是一个有序正整数序列,如何转变K次正负,让 数组和 达到最大。

那么又是一个贪心:局部最优:只找数值最小的正整数进行反转,当前数值可以达到最大(例如正整数数组{5, 3, 1},反转1 得到-1 比 反转5得到的-5 大多了),全局最优:整个 数组和 达到最大。

虽然这道题目大家做的时候,可能都不会去想什么贪心算法,一鼓作气,就AC了。

「我这里其实是为了给大家展现出来 经常被大家忽略的贪心思路,这么一道简单题,就用了两次贪心!」

那么本题的解题步骤为:

  • 第一步:将数组按照绝对值大小从大到小排序,「注意要按照绝对值的大小」
  • 第二步:从前向后遍历,遇到负数将其变为正数,同时K--
  • 第三步:如果K还大于0,那么反复转变数值最小的元素,将K用完
  • 第四步:求和

对应C++代码如下:

  1. class Solution { 
  2. static bool cmp(int a, int b) { 
  3.     return abs(a) > abs(b); 
  4. public
  5.     int largestSumAfterKNegations(vector<int>& A, int K) { 
  6.         sort(A.begin(), A.end(), cmp);       // 第一步 
  7.         for (int i = 0; i < A.size(); i++) { // 第二步 
  8.             if (A[i] < 0 && K > 0) { 
  9.                 A[i] *= -1; 
  10.                 K--; 
  11.             } 
  12.         } 
  13.         while (K--) A[A.size() - 1] *= -1;  // 第三步  
  14.         int result = 0; 
  15.         for (int a : A) result += a;        // 第四步 
  16.         return result; 
  17.     } 
  18. }; 

总结

贪心的题目如果简单起来,会让人简单到开始怀疑:本来不就应该这么做么?这也算是算法?我认为这不是贪心?

本题其实很简单,不会贪心算法的同学都可以做出来,但是我还是全程用贪心的思路来讲解。

因为贪心的思考方式一定要有!

「如果没有贪心的思考方式(局部最优,全局最优),很容易陷入贪心简单题凭感觉做,贪心难题直接不会做,其实这样就锻炼不了贪心的思考方式了」。

所以明知道是贪心简单题,也要靠贪心的思考方式来解题,这样对培养解题感觉很有帮助。

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责任编辑:武晓燕 来源: 代码随想录
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