找數組的i,j(j>i)使得a[j] - a[i]的值最大(算法)

第一種方法:

用兩重循環對每對點都試一下,然后取最大值即可,時間復雜度為O(n2)

#include?

#include

usingnamespacestd;

intmaxIndexDiff(inta[],intn)

{

intmaxDiff = -1;

for(inti =0; i <? n; ++i)

{

for(intj =n-1; j > i ; --j)

{

if(a[j]>a[i]) maxDiff = max(maxDiff,j-i);

}

}returnmaxDiff;

}

int

main()

{

inta[]={9,2,3,4,5,6,7,8,18,0};

intn =sizeof(a)/sizeof(a[0]);

intmaxDiff =maxIndexDiff(a,n);

cout<

}

第二種方法:

首先對數組按照高度排序從小到大排序,如果高度相等的話,按照索引從小到大排序。

此時只需要在右邊找一個索引值j,在左邊找一個索引值i,使j-i最大即可。

可以建立一個rightMax數組,記錄下每個索引右邊的最大值,注意從右邊往左邊掃描,計算右邊最大值簡單些。

然后將當前的rightMax與排序后原始索引作差取最大值即可。時間復雜度O(nlogn)

#include #include#includeusingnamespacestd;structnode{intindex;intheight;

node(intidx =0,inth =0):index(idx),height(h){}booloperator<(constnode& a)const{if(height!=a.height)returnheight

}

};intmaxIndexDiff(inta[],intn){

vectorb(n);for(inti =0; i < n ; ++ i) {b[i].index = i;b[i].height =a[i];}

sort(b.begin(),b.end());

vector rightMax(n,b[n-1].index);

rightMax[n-1]=b[n-1].index;for(inti = n -2; i>=0; --i){if(b[i].index > rightMax[i+1]) rightMax[i] =b[i].index;elserightMax[i]=rightMax[i+1];

}intmaxDiff = -1;for(inti =0; i< n ; ++i){

maxDiff= max(maxDiff,rightMax[i]-b[i].index);

}returnmaxDiff;

}intmain(){inta[]={9,2,3,4,5,6,7,8,18,0};intn =sizeof(a)/sizeof(a[0]);intmaxDiff =maxIndexDiff(a,n);

cout<

}

還有一種方法是利用二分查找,注意j-i的值必定在0~n-1之間(索引是從0開始的)

取中間一個值mid=(0+n-1)/2,

如果存在a[i+mid]>a[i],則必然j-i至少是mid,繼續向上二分查找

否則,j-i不超過mid,則向下二分查找

#include #include#includeusingnamespacestd;boolexist(inta[],intn,intk){for(inti =0; i+k< n; ++i){if(a[i] < a[i+k])returntrue;

}returnfalse;

}intmaxIndexDiff(inta[],intn){intleft =0, right = n-1;while(left <=right){intmid = (left+right)/2;if(exist(a,n,mid)) left=mid+1;elseright = mid-1;

}returnright;

}intmain(){inta[]={9,2,3,4,5,6,7,8,18,0};intn =sizeof(a)/sizeof(a[0]);intmaxDiff =maxIndexDiff(a,n);

cout<

}

第三種方法:

從左向右掃描一遍,記錄每個索引左邊的最小值(包括自己),leftMin[0..n-1]

從右向左掃描一遍,記錄每個索引右邊的最大值(包括自己),rightMax[0..n-1]

要注意的是:

對于leftMin[i],其左邊的leftMin[0..i-1]都大于等于leftMin[i],其右邊的left[i+1..n-1]都小于leftMin[i]

對于rightMax[j],其左邊的rightMax[0..j-1]都大于等于rightMax[j],其右邊的rightMax[j+1..n-1]都小于rightMax[j]

對于leftMin[i] 和rightMax[j]

如果leftMin[i]leftMin,記錄當前的j-i,使++j

否則leftMin[i]>=rightMax[j], 則i的左邊肯定都比rightMax[j]大,要增大++i,

#include #include#include#includeusingnamespacestd;intmaxIndexDiff(inta[],intn){

vector leftMin(n,a[0]),rightMax(n,a[n-1]);for(inti =1; i < n; ++i ) leftMin[i] = min(a[i],leftMin[i-1]);for(inti = n-2; i>=0; -- i) rightMax[i] = max(a[i],rightMax[i+1]);inti =0, j=0, maxDiff = -1;while(i

maxDiff= max(maxDiff,j-i);

j++;

}else++i;

}returnmaxDiff;

}intmain(){inta[]={9,2,3,4,5,6,7,8,18,0};intn =sizeof(a)/sizeof(a[0]);intmaxDiff =maxIndexDiff(a,n);

cout<

}

其中數組a[n]是無序的,求a[j]-a[i]的最大值,且i

第一種方法:

從左往右求下標0到 k - 1 的最小值MIN

從右往左求 下標k到n -1 的最大值MAX

對于每個k都有一個MAX - MIN的值,最后求這個值的最大值即可。

例如數組:4 5 2 6 3 1

K:1 2 3 4 5

MIN:?4 4 2 2 2

MAX:6?6 6?3 1

MAX - MIN,最大的值為6 - 2 = 4, 即為結果

第二種方法:

令b[j] = a[j + 1] - a[j],

那么a[j] - a[i]=(a[i+1]-a[i])+(a[i+2]-a[i+1])+...+(a[j]-a[i-1])

= b[i] +b[i+1]+ ...+ b[j - 1],

即將問題轉化成求一個數組子序列的最大值。這個過程的算法是有O(n)的算法的。

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