Leetcode1696. 跳跃游戏 VI[C++题解]:dp和单调队列求滑动窗口最值
文章目錄
- 題目分析
- 題目鏈接
- 單調隊列板子鏈接
- Deque知識補充
題目分析
題目重述:給定一個數組(有正數有負數)和一個步長k,從下標0處開始往前跳,每次最多往前跳k步。求跳到最后一個位置,得分之和最多是多少,所謂得分指的是經過的元素值。
數據規模: nums[]長度105,k也是105規模nums[] 長度10^5 ,k也是10 ^5規模nums[]長度105,k也是105規模。
這是一個DP題:
狀態表示:用f[i]f[i]f[i]表示 從下標0 跳到下標i處得到的總得分
狀態轉移:f[i]=max(f[j])+a[i],i?k≤j<if[i]= max(f[j])+a[i] \,, i-k≤ j< if[i]=max(f[j])+a[i],i?k≤j<i,j被步長k限制。
DP的時間復雜度 = 狀態種類 × 轉移的復雜度 = n ×k ,即最壞O(n2)O(n^2)O(n2)這樣的話肯定會TLE, 怎么優化呢? 這里對轉移進行優化,優化成O(1),那么總的復雜度O(n),是可以過的。
下面的問題是,如何在O(1)時間內求一個長度為k的滑動窗口的最大值。
需要用到單調隊列優化。該單調隊列需要兩端操作,最好使用deque來維護。
雙端隊列隊頭何時維護?隊頭需要保持q隊列長度小于等于k,當大于k的時候需要隊頭后移,即q.pop_front().
隊尾怎么維護? 隊尾需要保證新來的元素和原隊列構成單調關系,否則刪掉原隊列的元素直到單調為止。 求滑動窗口最大值的時候,需要維護單調遞減;求滑動窗口最小值的時候,需要維護單調遞增。
ac代碼
class Solution { public:int maxResult(vector<int>& nums, int k) {int n =nums.size();vector<int> f(n);//dp數組:f(i)表示下標0跳到i的總和是多少 f[0]=nums[0]; // f(0)為初始值,自身權值是nums[i]deque<int> q; //使用雙端隊列來維護單調隊列(滑動窗口中最大值)q.push_back(0); // q存的是下標,初始0存入for(int i=1;i<n;i++){ //從下標1開始遍歷if(q.front()<i-k) q.pop_front();//劃出窗口的值移出去,保證 滑動窗口的大小f[i]=f[q.front()]+nums[i];// dp轉移方程 f(i)=max(f(j))+nums[i] while(q.size() && f[q.back()]<=f[i]) //q不空 && 小于當前值的冗余全刪掉,求最大值,維護單調減的隊列q.pop_back();q.push_back(i); //當前下標壓入單調隊列q}return f[n-1];} };題目鏈接
Leetcode1696. 跳躍游戲 VI
單調隊列板子鏈接
單調隊列板子:求滑動窗口中最大值和最小值
Deque知識補充
deque 從隊尾操作
deque<stirng> c; c.push_back(); c.pop_back(); //和vector 一樣deque新增的是從隊首操作
c.push_front(); //從隊首插入一個元素 c.pop_front();//從隊首刪除一個元素總結
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