所有连续子阵列中的最小元素

时间:2015-08-16 18:26:08

标签: arrays algorithm

我看到一个问题,要求它找到最少的所有连续子阵列。 例如。对于数组A = [1,2,3],答案将是包含[1,2,3,1,2,1]的数组B. 怎么 -

B[0] = 1 for subarray A[0]  
B[1] = 2 for subarray A[1]  
B[2] = 3 for subarray A[2]  
B[3] = 1 for subarray A[0,1]  
B[4] = 2 for subarray A[1,2]  
B[5] = 1 for subarray A[0,1,2]

我所做的是构建了一个分段树,但它并不包含所有连续子阵列中的最小值。
我不认为我可以使用" Dequeues"或者,因为我不必在特定长度的子阵列中找到min 那么,我怎么能得到分钟。所有连续的子阵列(B阵列)?

3 个答案:

答案 0 :(得分:3)

以下是使用Segment树的实现:

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <limits.h>
#include <iostream>

using namespace std;

int Mid(int s, int e) {  return s + (e -s)/2;  }
int RMQUtil(int *st, int ss, int se, int qs, int qe, int index) {
    if (qs <= ss && qe >= se)
        return st[index];
    if (se < qs || ss > qe)
        return INT_MAX;

    int mid = Mid(ss, se);
    return min(RMQUtil(st, ss, mid, qs, qe, 2*index+1),
                  RMQUtil(st, mid+1, se, qs, qe, 2*index+2));
}
int RMQ(int *st, int n, int qs, int qe) {
    if (qs < 0 || qe > n-1 || qs > qe)
    {
        printf("Invalid Input");
        return -1;
    }

    return RMQUtil(st, 0, n-1, qs, qe, 0);
}
int constructSTUtil(int arr[], int ss, int se, int *st, int si) {
    if (ss == se) {
        st[si] = arr[ss];
        return arr[ss];
    }
    int mid = Mid(ss, se);
    st[si] =  min(constructSTUtil(arr, ss, mid, st, si*2+1),
                     constructSTUtil(arr, mid+1, se, st, si*2+2));
    return st[si];
}
int *constructST(int arr[], int n) {
    // Allocate memory for segment tree
    int x = (int)(ceil(log2(n)));
    int max_size = 2*(int)pow(2, x) - 1;
    int *st = new int[max_size];

    // Fill the allocated memory st
    constructSTUtil(arr, 0, n-1, st, 0);
    return st;
}
int main()
{
    int arr[] = {1, 2, 3};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

    int *st = constructST(arr, n);

    int qs = 0; //start
    int qe = 2; //end
    int s = 0;
    for(int i = 0; i < n; ++i) {
        for(int j = 0; j < n - s; ++j) {
            cout << RMQ(st, n, j, j + s) << " ";
        }
        s += 1;
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

当然你可以使用双端队列。找到一种方法,最小元素总是出现在Q的前面,Q的大小永远不会超过L.复杂性:O(n)

答案 1 :(得分:3)

一个简单的O(n ^ 2)解决方案(而不是带有分段树的O(n ^ 2 log n))是使用动态编程算法:

您从一个等于A的数组T开始,但是在每个步骤中,您在T中的每个元素中计算一个最小值。

T1 = min(1..1), min(2..2), min(3..3)

T2 = min(1..2), min(2..3), <bogus>

T3 = min(1..3), <bogus>  , <bogus>

这是Python中的一个例子:

def solve(A):
    T = list(A)
    B = list(A)

    for k in range(1, len(A)):
        for i in range(len(A)-k):
            T[i] = min(T[i], A[i+k])
            B.append(T[i])

    return B

print solve([1,2,3])

答案 2 :(得分:0)

让我们看看您可以简单地对输入数组进行排序,然后您就得到了:

a_1 <= a_2 <= ... <= a_n

那么问题是:B中每个都存在多少次?

所以拿a_i,只有当a_i在以下连续的子数组中时才存在于B中:

a_i
a_i a_(i+1)
...... a_i a_(i+1) ... a_n

因此a_i n-i+1存在B次。{/ p>

那么你可以简单地创建具有O(n ^ 2)复杂度的B(所有连续子阵列的数量是C(n,2)= O(n ^ 2))。

更新:此解决方案仅适用于已排序的A.