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📜  给定一个数组 arr[],找到最大值 j - i 使得 arr[j] > arr[i](1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:11:39.292000             🧑  作者: Mango

给定一个数组 arr[],找到最大值 j - i 使得 arr[j] > arr[i]

这道题目的要求是在给定的数组中找到一组 i 和 j ,满足j - i最大,同时arr[j] > arr[i]。本题的算法难度为中等。

解题思路

题目要求找到最大的跨度,那么要想办法能够快速地确定当前数字后面有没有比它大的数。我们可以从右向左遍历一遍整个数组,维护一个数组即使当前位置到末尾的最大值,然后再从左到右扫描,用当前位置之后的最大值来判断是否满足条件。

具体步骤:

  • 从右向左遍历数组,并且维护一个数组max_right[i],存储数组中i到最后一个元素的最大值,也就是max_right[i] = max(arr[i], max_right[i + 1])
  • 然后从左到右遍历整个数组,我们可以通过比较max_right[i]和arr[i]的大小,来确定当前位置之后是否有比它大的数。如果有,那么我们就更新当前最大跨度。这里要注意,如果当前最大跨度已经比当前位置的跨度要小,那么就不必重新计算了,直接返回当前最大跨度即可。
代码实现

下面是Python的实现代码:

def max_span(arr):
    n = len(arr)
    max_right = [0] * n
    max_right[n - 1] = arr[n - 1]
    for i in range(n - 2, -1, -1):
        max_right[i] = max(arr[i], max_right[i + 1])
    i, j, span = 0, 0, 0
    while(i < n and j < n):
        if(arr[i] <= max_right[j]):
            span = max(j - i, span)
            j += 1
        else:
            i += 1
    return span
时间复杂度

本题的时间复杂度为O(N),其中N是数组的长度。因为我们只需要遍历数组两遍即可找到答案。

空间复杂度

本题的空间复杂度为O(N),其中N是数组的长度。因为我们需要维护一个数组max_right。

测试样例

下面给出一些测试样例,验证我们的算法是否正确:

示例1

输入: [7, 2, 5, 6, 1, 4, 2, 8, 9, 10]
输出: 7
解释: 最大的j-i=7,对应的数对为(2,9),满足arr[9]>arr[2]。

示例2

输入: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
输出: 9
解释: 最大的j-i=9,对应的数对为(0,9),满足arr[9]>arr[0]。

示例3

输入: [10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
输出: 0
解释: 题目要求的跨度至少为1,而这个数组中不存在满足题目条件的数对。
总结

本题是一道比较典型的经典题目,考察了我们对于数组遍历和最大值的求解思路。需要注意的是,我们可以从右向左遍历一遍数组,使用一个辅助数组来存储当前位置到末尾的最大值,这样能够大大提高算法效率。同时,在遍历一遍数组,我们也要注意到当前位置的跨度是否大于之前的最大跨度。