建站小二上海营销网站建设公司
本文涉及的基础知识点
C++算法:前缀和、前缀乘积、前缀异或的原理、源码及测试用例 包括课程视频
 二分法
题目
给你一个下标从 0 开始长度为 n 的整数数组 stations ,其中 stations[i] 表示第 i 座城市的供电站数目。
 每个供电站可以在一定 范围 内给所有城市提供电力。换句话说,如果给定的范围是 r ,在城市 i 处的供电站可以给所有满足 |i - j| <= r 且 0 <= i, j <= n - 1 的城市 j 供电。
 |x| 表示 x 的 绝对值 。比方说,|7 - 5| = 2 ,|3 - 10| = 7 。
 一座城市的 电量 是所有能给它供电的供电站数目。
 政府批准了可以额外建造 k 座供电站,你需要决定这些供电站分别应该建在哪里,这些供电站与已经存在的供电站有相同的供电范围。
 给你两个整数 r 和 k ,如果以最优策略建造额外的发电站,返回所有城市中,最小供电站数目的最大值是多少。
 这 k 座供电站可以建在多个城市。
 示例 1:
 输入:stations = [1,2,4,5,0], r = 1, k = 2
 输出:5
 解释:
 最优方案之一是把 2 座供电站都建在城市 1 。
 每座城市的供电站数目分别为 [1,4,4,5,0] 。
- 城市 0 的供电站数目为 1 + 4 = 5 。
 - 城市 1 的供电站数目为 1 + 4 + 4 = 9 。
 - 城市 2 的供电站数目为 4 + 4 + 5 = 13 。
 - 城市 3 的供电站数目为 5 + 4 = 9 。
 - 城市 4 的供电站数目为 5 + 0 = 5 。
供电站数目最少是 5 。
无法得到更优解,所以我们返回 5 。
示例 2:
输入:stations = [4,4,4,4], r = 0, k = 3
输出:4
解释:
无论如何安排,总有一座城市的供电站数目是 4 ,所以最优解是 4 。
参数范围:
n == stations.length
1 <= n <= 105
0 <= stations[i] <= 105
0 <= r <= n - 1
0 <= k <= 109 
分析
时间复杂度
O(nlogm),m= sum(stations)+k。
第一层循环
如果任何城市的最小供电站数大于等于llTarget,则任何城市的最小供电站数一定llTarget-1,如果有多个满足条件的,我们返回最后一个。显然用左闭右开的二分。极限情况下能有多少供电站?所有供电站(已建和可建的)都可以供应所有城市。
第二层循环
当前城市供电站不足的时候,在right城市建立足够的供电站。
变量说明
| i | 当前城市 | 
| llTarget | 让所有城市至少有iTarget个供电站 | 
| llNeed | 让所有城市至少有iTarget个供电站,需要新建多少个供电站 | 
| stations | 各城市供电站(新建、已有)之和 | 
| llHas | 能给当前城市供电的供电站,包括处理之前城市而建立的供电站 | 
| left | 给当前城市供电的最左城市 | 
| right | 能给当前城市供电的最右城市 | 
注意
r可以大于stations.size()
代码
核心代码
class Solution {
public:long long maxPower(vector<int>& stations, int r, int k) {m_iR = r;m_iK = k;m_stations = stations;long long left = 0, right = std::accumulate(stations.begin(), stations.end(),0LL) + k + 1;//左闭右开while (right - left > 1){const long long mid = left + (right - left) / 2;if (TargetNeed(mid)){left = mid;}else{right = mid;}}return left;}//所有城市供电站达到iTarget,需要新建多少供电站bool TargetNeed(long long llTarget){vector<int> stations = m_stations;long long llHas = 0;int left = 0;int right = min(m_iR, (int)stations.size() - 1);//[left,right]表示能够给此城市供电的电站for (int i = 0; i <= right; i++){llHas += stations[i];}long long llNeed = 0;		auto Add = [&](){const long long curNeed = llTarget - llHas;if (curNeed > 0){llNeed += curNeed;if (llNeed > m_iK){return false;}stations[right] += curNeed;llHas += curNeed;}return true;};if (!Add()){return false;}for (int i = 1; i < stations.size(); i++){if (i - left > m_iR){				llHas -= stations[left];left++;}if (right+1 < stations.size()){right++;llHas += stations[right];}if (!Add()){return false;}}return true;}int m_iR;int m_iK;vector<int> m_stations;
};
 
测试用例
template
 void Assert(const vector& v1, const vector& v2)
 {
 if (v1.size() != v2.size())
 {
 assert(false);
 return;
 }
 for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
 {
 assert(v1[i] == v2[i]);
 }
 }
template
 void Assert(const T& t1, const T& t2)
 {
 assert(t1 == t2);
 }
int main()
 {
 Solution slu;
 vector stations = { 1, 2, 4, 5, 0 };
 int r = 0;
 int k = 0;
 long long res;
 stations = { 1, 2, 4, 5, 0 };
 r = 1, k = 2;
 res = slu.maxPower(stations, r, k);
 Assert(5LL, res);
 stations = {1 };
 r = 0, k = 3;
 res = slu.maxPower(stations, r, k);
 Assert(4LL, res);
 stations = { 0 };
 r = 0, k = 0;
 res = slu.maxPower(stations, r, k);
 Assert(0LL, res);
 stations = { 4, 4, 4, 4 };
 r = 0, k = 3;
 res = slu.maxPower(stations, r, k);
 Assert(4LL, res);
 stations.assign(2, 1);
 r = 1;
 k = 1;
 res = slu.maxPower(stations, r, k);
 Assert(3LL, res);
 stations.assign(100000, 100000);
 r = 100000;
 k = 1e9;
 res = slu.maxPower(stations, r, k);
 Assert(long long(1e10+1e9+0.5), res);
 //CConsole::Out(res);
 }
3月旧代码
class Solution {
 public:
 long long maxPower(vector& stations, int r, int k) {
 m_c = stations.size();
 CalPower(stations, r);
 long long left = *std::min_element(m_vPower.begin(),m_vPower.end());
 long long right = left + k+1 ;
 while (left + 1 < right)
 {
 long long iMid = (left + right) / 2;
 if (Can(iMid,r,k))
 {
 left = iMid;
 }
 else
 {
 right = iMid;
 }
 }
 return left;
 }
 void CalPower(vector stations,int r )
 {
 long long llCur = 0;
 for (int i = 0; i < r; i++)
 {
 llCur += stations[i];
 }
 for (int i = 0; i < stations.size(); i++)
 {
 if (i + r < m_c)
 {
 llCur += stations[i + r];
 }
 if (i - r - 1 >= 0)
 {
 llCur -= stations[i - r - 1];
 }
 m_vPower.push_back(llCur);
 }
 }
 bool Can( long long llMinPower, int r, int k)const
 {
 long long llAdd = 0;
 vector vDiff(m_vPower.size());
 for (int i = 0; i < m_vPower.size(); i++)
 {
 llAdd += vDiff[i];
 const long long llNeedAdd = llMinPower - (m_vPower[i] + llAdd);
 if (llNeedAdd <= 0 )
 {
 continue;
 } 
 if (llNeedAdd > k )
 {
 return false;
 } 
 const int iNewIndex = i + r + r + 1;
 if (iNewIndex < m_c)
 {
 vDiff[iNewIndex] -= llNeedAdd;
 }
 llAdd += llNeedAdd;
 k -= llNeedAdd;
 }
 return true;
 }
 vector m_vPower;
 int m_c;
 };
8月旧代码
class Solution {
 public:
 long long maxPower(vector& stations, int r, int k) {
 m_c = stations.size();
 CalPower(stations, r);
 long long left = *std::min_element(m_vPower.begin(),m_vPower.end());
 long long right = left + k+1 ;
 while (left + 1 < right)
 {
 long long iMid = (left + right) / 2;
 if (Can(iMid,r,k))
 {
 left = iMid;
 }
 else
 {
 right = iMid;
 }
 }
 return left;
 }
 void CalPower(vector stations,int r )
 {
 long long llCur = 0;
 for (int i = 0; i < r; i++)
 {
 llCur += stations[i];
 }
 for (int i = 0; i < stations.size(); i++)
 {
 if (i + r < m_c)
 {
 llCur += stations[i + r];
 }
 if (i - r - 1 >= 0)
 {
 llCur -= stations[i - r - 1];
 }
 m_vPower.push_back(llCur);
 }
 }
 bool Can( long long llMinPower, int r, int k)const
 {
 long long llAdd = 0;
 vector vDiff(m_vPower.size());
 for (int i = 0; i < m_vPower.size(); i++)
 {
 llAdd += vDiff[i];
 const long long llNeedAdd = llMinPower - (m_vPower[i] + llAdd);
 if (llNeedAdd <= 0 )
 {
 continue;
 } 
 if (llNeedAdd > k )
 {
 return false;
 } 
 const int iNewIndex = i + r + r + 1;
 if (iNewIndex < m_c)
 {
 vDiff[iNewIndex] -= llNeedAdd;
 }
 llAdd += llNeedAdd;
 k -= llNeedAdd;
 }
 return true;
 }
 vector m_vPower;
 int m_c;
 };
扩展阅读
视频课程
有效学习:明确的目标 及时的反馈 拉伸区(难度合适),可以先学简单的课程,请移步CSDN学院,听白银讲师(也就是鄙人)的讲解。
 https://edu.csdn.net/course/detail/38771
如何你想快
速形成战斗了,为老板分忧,请学习C#入职培训、C++入职培训等课程
 https://edu.csdn.net/lecturer/6176
相关下载
想高屋建瓴的学习算法,请下载《闻缺陷则喜算法册》doc版
 https://download.csdn.net/download/he_zhidan/88348653
| 充满正能量得对大家说 | 
|---|
| 闻缺陷则喜是一个美好的愿望,早发现问题,早修改问题,给老板节约钱。 | 
| 墨家名称的来源:有所得以墨记之。 | 
| 算法终将统治宇宙,而我们统治算法。《喜缺全书》 | 
测试环境
操作系统:win7 开发环境: VS2019 C++17
 或者 操作系统:win10 开
发环境: VS2022 C++17

