【题目】
给定数组arr和整数num,共返回有多少个子数组满足如下情况:
max{arr[i..j]} - min{arr[i..j]} <= num,子数组中的最大值减去最小值小于或等于num。
【基本思路】
首先明确两点:
1、如果子数组arr[i…j]满足条件,那么arr[i…j]中的子数组一定也满足条件。
2、如果子数组arr[i…j]不满足条件,那么包含arr[i…j]的子数组一定也不满足条件
过程:
1、使用两个双端队列qmin和qmax,qmin用来维护子数组arr[i…j]的最小值更新,qmax用来维护子数组arr[i…j]的最大值更新。队头表示的就是子数组arr[i…j]的最小(大)值。生成两个整型变量i和j,用于表示子数组的范围,即arr[i…j]。整型变量res表示所有满足条件的子数组数量。初始时,i、j、res都为0。
2、令j不断向右移动,表示arr[i…j]一直向右扩张,并不断更新qmin和qmax。一旦出现arr[i…j]不满足条件的情况,扩张停止,此时arr[i…j-1]、arr[i…j-2]、arr[i…j-3]…arr[i…i]一定满足条件。
即所有必须以arr[i]开头的满足条件的子数组数量为j - i。所以令 res += j - i。
3、向右扩张停止后,令i向右移动一个单位,表示开始考虑以arr[i+1]开头的满足条件的子数组数量,更新qmin、qmax。接下来的过程和上述一样。
package base;import java.util.LinkedList;public class ChildArr_P31 {public static void main(String[] args) {int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};int num = 2;System.out.println(getNum(arr,num));}static public int getNum(int[] arr, int num) {// qmin 放入遍历过程中的值,从小到大排列LinkedList<Integer> qmin = new LinkedList<Integer>();// qmax 放入遍历过程中的值,从大到下排列LinkedList<Integer> qmax = new LinkedList<Integer>();int i = 0;int j = 0;int res = 0;while (i < arr.length) {while (j < arr.length) {// 避免重复插入if (qmin.isEmpty() || qmin.peekLast() != j) {while (!qmin.isEmpty() && arr[qmin.peekLast()] >= arr[j]) {qmin.pollLast();}qmin.push(j);while (!qmax.isEmpty() && arr[qmax.peekLast()] <= arr[j]) {qmax.pollLast();}qmax.push(j);}// 如果最大值减去最小值 大于 num 退出循环if (arr[qmax.getFirst()] - arr[qmin.getFirst()] > num) {break;}j++;}/*重要结论:1、如果子数组arr[i..j]满足条件,即max{arr[i..j]} - min{arr[i..j]} < num 那么 arr[i..j] 中的每一个子数组,即arr[k..l] 都满足条件 (i<=k<=l<=j)2、此时 arr[i…j-1]、arr[i…j-2]、arr[i…j-3]…arr[i…i]一定满足条件。即所有必须以arr[i]开头的满足条件的子数组数量为j - i。所以令 res += j - i*/res += j - i;// i 向右移动后,队首的i需要移除if (qmin.getFirst() == i) {qmin.removeFirst();}if (qmax.getFirst() == i) {qmax.removeFirst();}i++;}return res;}
}