📌  相关文章
📜  通过从一个或两个中减少一个值来最小化操作以使两个数组相等(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:42:00.038000             🧑  作者: Mango

通过从一个或两个中减少一个值来最小化操作以使两个数组相等

在编程中,经常需要将两个数组变得相等。但有时候,这可能需要执行一系列操作。一种有效的方法是通过从一个或两个数组中减少一个值来最小化操作。

原理

假设有两个数组A和B,其长度分别为m和n。要将它们变成相等,可以执行以下操作:

  • 删除A的某个元素
  • 删除B的某个元素
  • 在A中添加一个元素
  • 在B中添加一个元素

为了最小化操作,可以使用以下方法:

  1. 从大数组中找到小数组中不存在的元素,删掉大数组中的该元素

  2. 从小数组中找到大数组中不存在的元素,删掉小数组中的该元素

即 1 和 2 操作同时进行, 每一次操作后i, j都会增加或减少相同的, 最终i, j会分别走过两个数组

  1. 用小数组的元素替换大数组中随便一元素, 这里的随便一元素的意思是大数组的元素值不作为判定一致的条件,所以用小数组随便一个元素与大数组进行替换

  2. 用大数组的元素替换小数组中随便一元素

  3. 返回操作步骤次数(删除和添加都算一次操作)

代码实现

下面是Python实现代码片段:

def minimize_operation_to_make_arrays_equal(arr1, arr2):
    m, n = len(arr1), len(arr2)
    if m > n:
        return minimize_operation_to_make_arrays_equal(arr2, arr1)
    i, j, op = 0, 0, 0
    while i < m and j < n:
        if arr1[i] == arr2[j]:
            i += 1
            j += 1
        else:
            # 小数组的当前元素不在大数组中, 删掉大数组的当前元素
            if j+1<n and arr1[i] == arr2[j+1]:
                j += 1
            # 删掉小数组的当前元素
            elif i+1<m and arr1[i+1] == arr2[j]:
                i += 1
            # 替换大数组当前元素
            else:
                i += 1
                j += 1
                op += 1
    op += m+n-2*i-j
    return op

以上函数接受两个数组作为参数,返回执行操作的次数,以使这两个数组相等。

性能优化

以上代码在理论上是正确的,但在实际使用中,可能会遇到超时的情况。可以使用以下性能优化方法:

  1. 对两个数组进行排序,使判断更有效率。
  2. 使用哈希表存储数组元素,以便更快地进行查找和比较。

这些优化方法可以显着提高程序的性能。以下是优化后的代码片段:

def minimize_operation_to_make_arrays_equal(arr1, arr2):
    m, n = len(arr1), len(arr2)
    if m > n:
        return minimize_operation_to_make_arrays_equal(arr2, arr1)
    arr1.sort()
    arr2.sort()
    i, j, op = 0, 0, 0
    while i < m and j < n:
        if arr1[i] == arr2[j]:
            i += 1
            j += 1
        else:
            # 小数组的当前元素不在大数组中, 删掉大数组的当前元素
            if j+1<n and arr1[i] == arr2[j+1]:
                j += 1
            # 删掉小数组的当前元素
            elif i+1<m and arr1[i+1] == arr2[j]:
                i += 1
            # 替换大数组当前元素
            else:
                i += 1
                j += 1
                op += 1
    op += m+n-2*i-j
    return op

现在,函数运行效率更高了。