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📜  根据给定条件减少数组后剩余的值最大化(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:10:49.382000             🧑  作者: Mango

根据给定条件减少数组后剩余的值最大化

在算法题中,我们常常需要在给定条件下,尽可能地减少数组的值。但是有些时候,我们需要在给定条件下尽可能地保证数组的值不变。

具体来说,我们需要从一个数组中选择一些数字,使得这些数字之间的距离不小于给定的数值。例如,假设给定数组为 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10],要求相邻两个数字之间的距离不小于 3。那么可以选择的子数组为 [1, 4, 7, 10] 或者 [2, 5, 8],这两个数组的值之和都是 22,这个值在所有可行的子数组中是最大的。

如何在给定条件下减少数组后剩余的值最大化呢?这里给出一个动态规划的算法。

动态规划算法的思路

我们假设 dp[i] 表示从数组的第 i 个位置开始,从这个位置开始往后选取数字所得到的最大值。因此,$dp[1]$ 表示从数组的第一个位置开始,从这个位置开始往后选取数字所得到的最大值。

接下来,我们考虑如何求解 $dp[i]$,即从数组的第 i 个位置开始,从这个位置开始往后选取数字所得到的最大值。

首先,我们需要考虑从当前位置开始是否可以选取当前位置所对应的数字。如果不能选取,那么我们必须跳过当前位置,继续往后找到下一个可以被选取的位置。由于题目要求相邻数字之间的距离不小于给定的数值,因此,我们需要找到距离当前位置最近的可以被选取的位置 j,并且满足条件 j - i >= k,其中 k 是给定的数值。

一旦找到了可以被选取的位置 j,我们就可以将当前位置对应的数字和 dp[j] 相加,并将得到的结果作为从当前位置开始,从这个位置开始往后选取数字所得到的最大值。因此,$dp[i]$ 的值可以通过下面的公式计算得出:

$$ dp[i] = \max{A[i] + dp[j], dp[i+1]} $$

其中,$A[i]$ 表示数组中第 i 个位置上的数字。

最终的答案就是 $dp[1]$。

参考代码

下面是一个Python的实现:

def maximum_sum(A, k):
    n = len(A)
    dp = [0] * (n + 1)
    for i in range(n-1, -1, -1):
        j = i + 1
        while j <= n and j - i < k:
            j += 1
        if j <= n:
            dp[i] = max(A[i] + dp[j], dp[i+1])
        else:
            dp[i] = A[i]
    return dp[0]

该算法的时间复杂度为 $O(n)$,空间复杂度为 $O(n)$。