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📜  通过将任何数组元素 arr[i] 更改为 (-1)*arr[i] – 1 任意次数来最大化数组乘积(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:42:01.935000             🧑  作者: Mango

通过将任何数组元素 arr[i] 更改为 (-1)*arr[i] – 1 任意次数来最大化数组乘积

假设我们有一个数组 arr,现在的问题是我们需要通过将任何一个数组元素 arr[i] 更改为 (-1)*arr[i]-1 任意次数来最大化数组乘积。这个问题需要我们来进行一些探讨和解决。

解题思路

首先,我们需要知道的是当我们将数组中的某个元素取反之后,会有两种情况:

  • 如果原来的元素是负数,那么经过取反运算之后依然是负数;
  • 如果原来的元素是非负数,那么经过取反运算之后变成一个负数。

因此,我们需要将数组中的元素按照符号分成两组,一组是负数,一组是非负数。这个操作的时间复杂度为 O(n),其中 n 是数组的长度。

接下来,如果负数的个数是偶数,我们可以将所有负数元素都取反,这样负数的个数就变成了偶数。这样一来,我们就只需要对所有元素都取反即可。如果负数的个数是奇数,我们需要找到绝对值最小的那个负数元素,将它取反,然后再对所有元素都取反。

最后,我们可以证明,通过这样的操作,我们可以得到最大的数组乘积。证明过程可以用数学归纳法。

实现代码

在实现代码时,我们可以按照上面的思路来进行:

def maxProduct(arr):
    n = len(arr)
    neg = 0
    abs_min_neg = float('inf')
    abs_max_pos = float('-inf')

    for i in range(n):
        if arr[i] < 0:
            neg += 1
            abs_min_neg = min(abs_min_neg, abs(arr[i]))
        else:
            abs_max_pos = max(abs_max_pos, arr[i])

    if neg % 2 == 0:
        for i in range(n):
            arr[i] = (-1) * arr[i] - 1
    elif neg == 1:
        for i in range(n):
            if abs(arr[i]) == abs_min_neg:
                arr[i] = (-1) * arr[i] - 1
                break
    else:
        for i in range(n):
            arr[i] = (-1) * arr[i] - 1

        for i in range(n):
            if abs(arr[i]) == abs_min_neg:
                arr[i] = (-1) * arr[i] - 1
                break

    res = 1
    for i in range(n):
        res *= arr[i]

    return res

其中,neg 表示数组中负数的个数,abs_min_neg 表示绝对值最小的负数元素,abs_max_pos 表示非负数元素中绝对值最大的元素。

总结

通过以上的实现代码,我们可以看到,当数组中有奇数个负数时,我们需要找到绝对值最小的那个负数元素,将其取反,这就是我们的关键点。当然,这个问题的时间复杂度为 O(n),如果数组很大,还可以考虑优化。