给你一个整数数组 arr
,请你将该数组分隔为长度 最多 为 k
的一些(连续)子数组。分隔完成后,每个子数组的中的所有值都会变为该子数组中的最大值。
返回将数组分隔变换后能够得到的元素最大和。本题所用到的测试用例会确保答案是一个 32 位整数。
示例 1:
**输入:** arr = [1,15,7,9,2,5,10], k = 3
**输出:** 84
**解释:** 数组变为 [15,15,15,9,10,10,10]
示例 2:
**输入:** arr = [1,4,1,5,7,3,6,1,9,9,3], k = 4
**输出:** 83
示例 3:
**输入:** arr = [1], k = 1
**输出:** 1
提示:
1 <= arr.length <= 500
0 <= arr[i] <= 109
1 <= k <= arr.length
方法一:动态规划
思路与算法
我们需要将 arr 分割成若干个子数组,每个子数组的长度都不超过 k。分割后每个元素都将变成其所属子数组中的最大值。现考虑如何使数组和最大。
我们很难同时分割所有元素,如果能一次只考虑分割一组,然后利用之前分割得到的信息,任务就会变得简单。试想当前枚举到了 i,我们把 i 当做这一组的末尾,然后在 [i - k, i - 1] 的范围内枚举 j,[j + 1, i] 这一段可以当做新的一组。这时我们需要利用以 j 为结尾分割的最大和,可以发现如果将这个问题的答案提前计算并存储下来,以 i 为结尾的问题就可以迎刃而解。
具体地,我们设 d[i] 为以 i 结尾分割的最大和,求解时倒序枚举 j ~(j \in [i - k, i - 1]),那么转移方程有:
d[i] = \max{d[j] + \textit{maxValue} \times (i - j)\
其中 maxValue} = \max{arr[j+1], \cdots, arr[i]\。
答案为 d[n],n是 arr 的长度。
代码
[sol1-C++]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
| class Solution { public: using ll = long long; int maxSumAfterPartitioning(vector<int>& arr, int k) { int n = arr.size(); vector<int> d(n + 1); for (int i = 1; i <= n; i++) { int maxValue = arr[i - 1]; for (int j = i - 1; j >= 0 && j >= i - k; j--) { d[i] = max(d[i], d[j] + maxValue * (i - j)); if (j > 0) { maxValue = max(maxValue, arr[j - 1]); } } } return d[n]; } };
|
[sol1-Java]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
| class Solution { public int maxSumAfterPartitioning(int[] arr, int k) { int n = arr.length; int[] d = new int[n + 1]; for (int i = 1; i <= n; i++) { int maxValue = arr[i - 1]; for (int j = i - 1; j >= 0 && j >= i - k; j--) { d[i] = Math.max(d[i], d[j] + maxValue * (i - j)); if (j > 0) { maxValue = Math.max(maxValue, arr[j - 1]); } } } return d[n]; } }
|
[sol1-Python3]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
| class Solution: def maxSumAfterPartitioning(self, arr: List[int], k: int) -> int: n = len(arr) d = [0] * (n + 1) for i in range(1, n + 1): maxValue = arr[i - 1] for j in range(i - 1, max(-1, i - k - 1), -1): d[i] = max(d[i], d[j] + maxValue * (i - j)) if j > 0: maxValue = max(maxValue, arr[j - 1]) return d[n]
|
[sol1-Golang]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
| func maxSumAfterPartitioning(arr []int, k int) int { n := len(arr) d := make([]int, n+1) for i := 1; i <= n; i++ { maxValue := arr[i-1] for j := i - 1; j >= max(0, i - k); j-- { d[i] = max(d[i], d[j] + maxValue * (i - j)) if j > 0 && arr[j - 1] > maxValue { maxValue = arr[j - 1] } } } return d[n] }
func max(x, y int) int { if x > y { return x } return y }
|
[sol1-JavaScript]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
| var maxSumAfterPartitioning = function(arr, k) { const n = arr.length; const d = new Array(n + 1).fill(0); for (let i = 1; i <= n; i++) { let maxValue = arr[i - 1]; for (let j = i - 1; j >= Math.max(0, i - k); j--) { d[i] = Math.max(d[i], d[j] + maxValue * (i - j)); if (j > 0) { maxValue = Math.max(maxValue, arr[j - 1]); } } } return d[n];
};
|
[sol1-C#]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
| public class Solution { public int MaxSumAfterPartitioning(int[] arr, int k) { int n = arr.Length; int[] d = new int[n + 1]; for (int i = 1; i <= n; i++) { int maxValue = arr[i - 1]; for (int j = i - 1; j >= 0 && j >= i - k; j--) { d[i] = Math.Max(d[i], d[j] + maxValue * (i - j)); if (j > 0) { maxValue = Math.Max(maxValue, arr[j - 1]); } } } return d[n]; } }
|
[sol1-C]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
| #define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
int maxSumAfterPartitioning(int* arr, int arrSize, int k) { int d[arrSize + 1]; memset(d, 0, sizeof(d)); for (int i = 1; i <= arrSize; i++) { int maxValue = arr[i - 1]; for (int j = i - 1; j >= 0 && j >= i - k; j--) { d[i] = MAX(d[i], d[j] + maxValue * (i - j)); if (j > 0) { maxValue = MAX(maxValue, arr[j - 1]); } } } return d[arrSize]; }
|
复杂度分析