LCP 50-宝石补给

欢迎各位勇者来到力扣新手村，在开始试炼之前，请各位勇者先进行「宝石补给」。 每位勇者初始都拥有一些能量宝石， gem[i] 表示第 i
位勇者的宝石数量。现在这些勇者们进行了一系列的赠送，operations[j] = [x, y] 表示在第 j 次的赠送中 第 x
位勇者将自己一半的宝石（需向下取整）赠送给第 y 位勇者。
在完成所有的赠送后，请找到拥有最多宝石的勇者和拥有最少宝石的勇者，并返回他们二者的宝石数量之差。 注意： -
赠送将按顺序逐步进行。 示例 1： >输入：gem = [3,1,2], operations = [[0,2],[2,1],[2,0]] >

输出：2 > >解释： >第 1 次操作，勇者 0 将一半的宝石赠送给勇者 2， gem = [2,1,3] >第 2 次操作，勇者
2 将一半的宝石赠送给勇者 1， gem = [2,2,2] >第 3 次操作，勇者 2 将一半的宝石赠送给勇者 0， gem = [3,2,1] >返回 3 - 1 = 2 示例 2： >输入：gem = [100,0,50,100], operations = [[0,2],[0,1],[3,0],[3,0]] > >输出：75 > >解释： >第 1 次操作，勇者 0 将一半的宝石赠送给勇者 2，
gem = [50,0,100,100] >第 2 次操作，勇者 0 将一半的宝石赠送给勇者 1， gem = [25,25,100,100] >第 3 次操作，勇者 3 将一半的宝石赠送给勇者 0， gem = [75,25,100,50] >第 4
次操作，勇者 3 将一半的宝石赠送给勇者 0， gem = [100,25,100,25] >返回 100 - 25 = 75 示例
3： >输入：gem = [0,0,0,0], operations = [[1,2],[3,1],[1,2]] > >输出：0 提示：
- 2 <= gem.length <= 10^3 - 0 <= gem[i] <= 10^3 - 0 <= operations.length <= 10^4 - operations[i].length == 2 - 0 <= operations[i][0], operations[i][1] < gem.length

方法一：模拟

思路

按照题目描述，首先遍历 operations，计算出赠予的宝石数量，然后直接在 gem 数组上对两位勇者的宝石数增减相应的宝石数量。然后遍历 gem 数组，计算出宝石数量最大值和最小值，计算差值后返回。

代码

[sol1-Python3]

class Solution:
    def giveGem(self, gem: List[int], operations: List[List[int]]) -> int:
        for x, y in operations:
            number = gem[x] // 2
            gem[x] -= number
            gem[y] += number
        mn, mx = gem[0], gem[0]
        for number in gem:
            mn = min(number, mn)
            mx = max(number, mx)
        return mx - mn

[sol1-Java]

class Solution {
    public int giveGem(int[] gem, int[][] operations) {
        for (int[] operation : operations) {
            int x = operation[0], y = operation[1];
            int number = gem[x] / 2;
            gem[x] -= number;
            gem[y] += number;
        }
        int mn = gem[0], mx = gem[0];
        for (int number : gem) {
            mn = Math.min(number, mn);
            mx = Math.max(number, mx);
        }
        return mx - mn;
    }
}

[sol1-C#]

public class Solution {
    public int GiveGem(int[] gem, int[][] operations) {
        foreach (int[] operation in operations) {
            int x = operation[0], y = operation[1];
            int number = gem[x] / 2;
            gem[x] -= number;
            gem[y] += number;
        }
        int mn = gem[0], mx = gem[0];
        foreach (int number in gem) {
            mn = Math.Min(number, mn);
            mx = Math.Max(number, mx);
        }
        return mx - mn;
    }
}

[sol1-C++]

class Solution {
public:
    int giveGem(vector<int>& gem, vector<vector<int>>& operations) {
        for (auto &operation : operations) {
            int x = operation[0], y = operation[1];
            int number = gem[x] / 2;
            gem[x] -= number;
            gem[y] += number;
        }
        int mn = *min_element(gem.begin(), gem.end());
        int mx = *max_element(gem.begin(), gem.end());
        return mx - mn;
    }
};

[sol1-C]

int giveGem(int* gem, int gemSize, int** operations, int operationsSize, int* operationsColSize) {
    for (int i = 0; i < operationsSize; i++) {
        int x = operations[i][0], y = operations[i][1];
        int number = gem[x] / 2;
        gem[x] -= number;
        gem[y] += number;
    }
    int mn = gem[0], mx = gem[0];
    for (int i = 0; i < gemSize; i++) {
        int number = gem[i];
        mn = fmin(number, mn);
        mx = fmax(number, mx);
    }
    return mx - mn;
}

[sol1-Go]

func giveGem(gem []int, operations [][]int) int {
    for _, operation := range operations {
        x, y := operation[0], operation[1]
        number := gem[x] / 2
        gem[x] -= number
        gem[y] += number
    }
    mn, mx := gem[0], gem[0];
    for _, number := range gem {
        mn = min(number, mn)
        mx = max(number, mx)
    }
    return mx - mn
}

func max(x int, y int) int {
    if x < y {
        return y
    }
    return x
}

func min(x int, y int) int {
    if x > y {
        return y
    }
    return x
}

[sol1-JavaScript]

var giveGem = function(gem, operations) {
    for (const operation of operations) {
        const x = operation[0];
        const y = operation[1];
        const number = Math.floor(gem[x] / 2);
        gem[x] -= number;
        gem[y] += number;
    }
    const mn = Math.min(...gem);
    const mx = Math.max(...gem);
    return mx - mn;
};

复杂度分析

• 时间复杂度：O(m+n)，其中 m 是数组 operations 的长度，n 是数组 gem 的长度。我们需要遍历两个数组各一次。

• 空间复杂度：O(1)，我们仅使用常数空间。