【LeetCode/LintCode】 题解丨字节跳动试题：第k大的子数组
- 2020 年 8 月 10 日
- 筆記
给定一个长度为n的数组a，它有n(n+1)/2个子数组。请计算这些子数组的和，然后按照升序排列，并返回排序后第k个数。
- 1≤n≤10^5
- 1≤ai≤10^9
- 1≤k≤n(n+1)/2
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Example1
Input:
[2,3,1,4]
6
Output:5
Explanation:
我们可以得到所有子数组的和是 [1,2,3,4,4(3 + 1), 5(1 + 4), 5(2 + 3), 6(2 + 3 + 1), 8(3 + 1 + 4), 10(2 + 3 + 1 + 4)]。其中第六个是5。【题解】
算法
二分+two pointer
算法分析
我们可以看到，题目需要求和第k
k大的子区间，而我们的区间总个数共有n(n+1)/2个，当n为10^5时这个数高达10^10级别。我们显然不能暴力的枚举每一个区间和然后排序。
算法思路
我们注意到，所有数字的和不超过10^14，这个范围可以让我们想到使用二分最终的答案进行求解。
二分要求解的问题是：对于给定的和x，求有多少个区间的和小于x，小于等于x。这需要我们在O(n)的时间复杂度内进行求解。由于数组内所有数都是正数，我们自然的可以想到同向双指针求解。当当前区间的和大于k，就移动左指针，否则移动右指针。
时间复杂度
O(nlog(n))
public class Solution {
/**
* @param a: an array
* @param k: the kth
* @return: return the kth subarray
*/
private int check(long x, int[] a, long k) {
long tmp1 = 0, tmp2 = 0, now = a[0];
int l = -1, r = 0, n = a.length;
long all = (long)n * (n + 1) / 2;
while (l <= r && r < n)
{
if (now >= x) {
if (now == x) {
tmp2++;
} else {
tmp1++;
}
tmp1 += n - r - 1;
l++; now -= a[l];
}
else {r++; if (r < n) now += a[r];}
}
if (all - tmp1 - tmp2 < k && all - tmp1 >= k) return 0;
if (all - tmp1 - tmp2 >= k) return 1;
else return -1;
}
public long thekthSubarray(int[] a, long k) {
// wrrite your code here
int n = a.length;
long sum = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
sum += a[i];
}
long l = 1, r = sum;
while (l <= r) {
long mid = (l + r) / 2;
int flag = check(mid, a, k);
if (flag == 0) {
return mid;
}
if (flag == 1) {
r = mid - 1;
}
else {
l = mid + 1;
}
}
return -1;
}
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