给你一个整数数组 nums ,其中 nums[i] 表示第 i 个袋子里球的数目。同时给你一个整数 maxOperations 。
你可以进行如下操作至多 maxOperations 次:
选择任意一个袋子,并将袋子里的球分到 2 个新的袋子中,每个袋子里都有 正整数 个球。
比方说,一个袋子里有 5 个球,你可以把它们分到两个新袋子里,分别有 1 个和 4 个球,或者分别有 2 个和 3 个球。
你的开销是单个袋子里球数目的 最大值 ,你想要 最小化 开销。
请你返回进行上述操作后的最小开销。
示例 1:
输入:nums = [9], maxOperations = 2
输出:3
解释:
- 将装有 9 个球的袋子分成装有 6 个和 3 个球的袋子。[9] -> [6,3] 。
- 将装有 6 个球的袋子分成装有 3 个和 3 个球的袋子。[6,3] -> [3,3,3] 。
装有最多球的袋子里装有 3 个球,所以开销为 3 并返回 3 。
示例 2:
输入:nums = [2,4,8,2], maxOperations = 4
输出:2
解释:
- 将装有 8 个球的袋子分成装有 4 个和 4 个球的袋子。[2,4,8,2] -> [2,4,4,4,2] 。
- 将装有 4 个球的袋子分成装有 2 个和 2 个球的袋子。[2,4,4,4,2] -> [2,2,2,4,4,2] 。
- 将装有 4 个球的袋子分成装有 2 个和 2 个球的袋子。[2,2,2,4,4,2] -> [2,2,2,2,2,4,2] 。
- 将装有 4 个球的袋子分成装有 2 个和 2 个球的袋子。[2,2,2,2,2,4,2] -> [2,2,2,2,2,2,2,2] 。
装有最多球的袋子里装有 2 个球,所以开销为 2 并返回 2 。
示例 3:
输入:nums = [7,17], maxOperations = 2
输出:7
提示:
1 <= nums.length <= 105
1 <= maxOperations, nums[i] <= 109
解法一:二分查找
首先我们将定义一个性质:给定花销mid,是否能够在maxOperations次操作内使得盒子所有的数都小于等于mid。
那么根据该性质,我们可以将区间划分为两个部分:
那么现在我们就可以使用二分查找寻找绿色边界点,便是我们问题的解,即最小的开销。
在写check函数时,如何计算出需要消耗的次数呢。首先对于一个数x若小于等于mid,那么不用划分。若大于x,那么需要进行划分。当x位于
[
m
i
d
+
1
,
2
∗
m
i
d
]
[mid + 1, 2 * mid]
[mid+1,2∗mid]需要花费一次,位于
[
2
∗
m
i
d
+
1
,
3
∗
m
i
d
]
[2 * mid + 1, 3 * mid]
[2∗mid+1,3∗mid]需要花费2次。那么可以看出每次的次数为
(
x
−
1
)
/
m
i
d
(x-1)/mid
(x−1)/mid。
- 时间复杂度: O ( n l o g m ) O(nlogm) O(nlogm),n为数组长度,m为数组中的最大值
- 空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1)
class Solution {
public int minimumSize(int[] nums, int op) {
int l = 1, r = Arrays.stream(nums).max().getAsInt();
while (l < r) {
int mid = (l + r) / 2;
if (check(mid, nums, op)) r = mid;
else l = mid + 1;
}
return r;
}
boolean check(int mid, int[] nums, int op) {
for (int x : nums) op -= (x - 1)/ mid;
return op >= 0;
}
}
class Solution {
public:
int minimumSize(vector<int>& nums, int op) {
int i, m, l = 1, r = *max_element(nums.begin(), nums.end());
while (l < r) {
int mid = (l + r) / 2;
for (i = m = 0; i < nums.size(); i++) m += (nums[i] - 1) / mid;
if (m <= op) r = mid;
else l = mid + 1;
}
return r;
}
};