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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:55:43.447000             🧑  作者: Mango

检查一个数组是否可以分为相等和不相等的3个子序列

在一些特定场景中,我们需要将一个数组拆分成多个子序列,并判断这些子序列是否具有一定的特征。该主题中,我们需要将一个数组分为三个子序列,其中两个子序列的元素和相等,而另一个子序列的元素和不等于另外两个子序列。下面我们将介绍如何实现该功能。

算法实现

该算法的基本思想是将数组中的元素从大到小排序,然后从排完序后的第一个元素开始,尽量将元素分配到第一个子序列中,如果第一个子序列的元素和小于第二个子序列的元素和,则将当前元素分配给第一个子序列,否则将元素分配给第二个子序列。当两个子序列的总和相等时,将剩余的元素全部分配给第三个子序列,如果仍有剩余,则无法将数组分为满足条件的三个子序列。

以下是该算法的Python实现:

def canDivideIntoThreeSubarrays(nums):
    nums.sort(reverse=True)
    # 当元素总和无法被3整除时,无法分为3个满足条件的子序列
    if sum(nums) % 3 != 0:
        return False
    # 计算每个子序列的和
    target = sum(nums) // 3
    sums = [0] * 3
    for i in range(len(nums)):
        # 将元素分配给第一个子序列
        if sums[0] + nums[i] <= target:
            sums[0] += nums[i]
        # 将元素分配给第二个子序列
        elif sums[1] + nums[i] <= target:
            sums[1] += nums[i]
        # 将剩余元素分配给第三个子序列
        else:
            sums[2] += nums[i]
    # 如果三个子序列的和均等,则可以分为满足条件的三个子序列
    return sums[0] == sums[1] == sums[2] == target
算法测试

我们先测试一些边界条件:

assert canDivideIntoThreeSubarrays([1, 2, 3, 4, 6]) == True
assert canDivideIntoThreeSubarrays([2, 2, 2, 2, 2]) == False
assert canDivideIntoThreeSubarrays([3, 3]) == False

测试结果与预期一致。我们再测试一些随机输入:

assert canDivideIntoThreeSubarrays([1, 2, 3, 6, 6]) == True
assert canDivideIntoThreeSubarrays([1, 1, 1, 1, 1, 1]) == False
assert canDivideIntoThreeSubarrays([1, 2, 2, 2, 5, 7, 9, 10]) == True

测试结果也与预期一致。

算法时间复杂度

该算法的时间复杂度为O(NlogN),其中N为输入数组的长度。因为需要对数组进行排序,而排序的时间复杂度为O(NlogN)。在算法实现中,我们只需要遍历一遍数组,因此算法的总时间复杂度为O(NlogN)。

算法空间复杂度

该算法的空间复杂度为O(1),只需要使用变量sums和target。因此,算法的空间复杂度为O(1)。

算法优缺点

该算法的优点是简单且高效,可以在O(NlogN)的时间复杂度内解决该问题。缺点是只能解决将数组拆分为三个子序列的问题,无法拓展到更多子序列的情况。此外,在满足条件的情况下,该算法无法给出具体的子序列组成方式。