给你一个正整数数组 arr
(可能存在重复的元素),请你返回可在 一次交换 (交换两数字 arr[i]
和 arr[j]
的位置)后得到的、按字典序排列小于 arr
的最大排列。
如果无法这么操作,就请返回原数组。
示例 1:
**输入:** arr = [3,2,1]
**输出:** [3,1,2]
**解释:** 交换 2 和 1
示例 2:
**输入:** arr = [1,1,5]
**输出:** [1,1,5]
**解释:** 已经是最小排列
示例 3:
**输入:** arr = [1,9,4,6,7]
**输出:** [1,7,4,6,9]
**解释:** 交换 9 和 7
提示:
1 <= arr.length <= 104
1 <= arr[i] <= 104
方法一:贪心
记数组 arr 的长度为 n,对于 0 \le i \lt j \lt n,如果交换 arr}[i] 和 arr}[j] 后得到的新数组按字典序排列比原数组小,显然有 arr}[i] \gt \textit{arr}[j] 成立。因此符合题意要求的交换会使得数组 arr 在下标 i 处的元素变小。那么为了得到按字典序排列小于原数组的最大新数组,尽可能地保持前面的元素不变是最优的,即让 i 最大化。
如何最大化 i
我们可以从大到小枚举 i \in [0, n - 2],然后枚举 j \in [i + 1, n),如果存在 j 使 arr}[i] \gt \textit{arr}[j] 成立,那么说明当前枚举的 i 是最大化的。这里只需要判断 arr}[i] \gt \textit{arr}[i + 1] 是否成立即可,因为后面的元素是符合非递减的,即 arr}[i + 1] 是 arr}[i] 后面的最小元素。
当我们枚举 i 时,显然不存在 k \gt i,使得 arr}[k] \gt \textit{arr}[k + 1] 成立,因此 arr}[i] 后面的元素是符合非递减的。
i 最大化后,j \in [i + 1, n) 应该怎么选择
显然在满足 arr}[j] \lt \textit{arr}[i] 的条件下,取最大的 arr}[j] 是最优的。但是题目并没有元素不重复的要求,最大的 arr}[j] 可能有重复值,那么选择其中下标最小的 arr}[j] 是最优的。
由前面推导可知,区间 [i + 1, n) 的元素是非递减的,因此我们从大到小枚举 j,直到 arr}[j] \lt \textit{arr}[i] 且 arr}[j] \ne \textit{arr}[j - 1] 成立,那么得到的 j 就是符合要求的。交换 arr}[i] 和 arr}[j]。
[sol1-C++]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
| class Solution { public: vector<int> prevPermOpt1(vector<int>& arr) { int n = arr.size(); for (int i = n - 2; i >= 0; i--) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { int j = n - 1; while (arr[j] >= arr[i] || arr[j] == arr[j - 1]) { j--; } swap(arr[i], arr[j]); break; } } return arr; } };
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[sol1-Java]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
| class Solution { public int[] prevPermOpt1(int[] arr) { int n = arr.length; for (int i = n - 2; i >= 0; i--) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { int j = n - 1; while (arr[j] >= arr[i] || arr[j] == arr[j - 1]) { j--; } int temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; break; } } return arr; } }
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[sol1-Python3]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
| class Solution: def prevPermOpt1(self, arr: List[int]) -> List[int]: n = len(arr) for i in range(n - 2, -1, -1): if arr[i] > arr[i + 1]: j = n - 1 while arr[j] >= arr[i] or arr[j] == arr[j - 1]: j -= 1 arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i] break return arr
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[sol1-C#]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
| public class Solution { public int[] PrevPermOpt1(int[] arr) { int n = arr.Length; for (int i = n - 2; i >= 0; i--) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { int j = n - 1; while (arr[j] >= arr[i] || arr[j] == arr[j - 1]) { j--; } int temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; break; } } return arr; } }
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[sol1-Golang]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
| func prevPermOpt1(arr []int) []int { for i := len(arr) - 2; i >= 0; i-- { if arr[i] > arr[i + 1] { j := len(arr) - 1 for arr[j] >= arr[i] || arr[j] == arr[j - 1] { j-- } arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i] break } } return arr }
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[sol1-C]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
| int* prevPermOpt1(int* arr, int arrSize, int* returnSize) { int n = arrSize; for (int i = n - 2; i >= 0; i--) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { int j = n - 1; while (arr[j] >= arr[i] || arr[j] == arr[j - 1]) { j--; } int val = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = val; break; } } *returnSize = arrSize; return arr; }
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[sol1-JavaScript]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
| var prevPermOpt1 = function(arr) { const n = arr.length; for (let i = n - 2; i >= 0; i--) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { let j = n - 1; while (arr[j] >= arr[i] || arr[j] == arr[j - 1]) { j--; } let temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; break; } } return arr;
};
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复杂度分析