1674. 使数组互补的最少操作次数

2022/11/04 leetcode 共 1411 字,约 5 分钟

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给你一个长度为 偶数 n 的整数数组 nums 和一个整数 limit 。每一次操作,你可以将 nums 中的任何整数替换为 1 到 limit 之间的另一个整数。

如果对于所有下标 i(下标从 0 开始),nums[i] + nums[n - 1 - i] 都等于同一个数,则数组 nums 是 互补的 。例如,数组 [1,2,3,4] 是互补的,因为对于所有下标 i ,nums[i] + nums[n - 1 - i] = 5 。

返回使数组 互补 的 最少 操作次数。

示例 1:

输入:nums = [1,2,4,3], limit = 4
输出:1
解释:经过 1 次操作,你可以将数组 nums 变成 [1,2,2,3](加粗元素是变更的数字):
nums[0] + nums[3] = 1 + 3 = 4.
nums[1] + nums[2] = 2 + 2 = 4.
nums[2] + nums[1] = 2 + 2 = 4.
nums[3] + nums[0] = 3 + 1 = 4.
对于每个 i ,nums[i] + nums[n-1-i] = 4 ,所以 nums 是互补的。

示例 2:

输入:nums = [1,2,2,1], limit = 2
输出:2
解释:经过 2 次操作,你可以将数组 nums 变成 [2,2,2,2] 。你不能将任何数字变更为 3 ,因为 3 > limit 。

示例 3:

输入:nums = [1,2,1,2], limit = 2
输出:0
解释:nums 已经是互补的。

提示:

  • n == nums.length
  • 2 <= n <= 105
  • 1 <= nums[i] <= limit <= 105
  • n 是偶数。

solution

假设 res[x] 表示的是,nums[i] + nums[n - 1 - i] 为 x 的时候,需要多少次操作。

我们只需要计算出所有的 x 对应的 res[x], 取最小值就好了。

根据题意,nums[i] + nums[n - 1 - i] 最小是 2,即将两个数都修改为 1;最大是 2 * limit,即将两个数都修改成 limit。

所以,res[x] 中 x 的取值范围是 [2, 2 * limit]。我们用一个 res[2 * limit + 1] 的数组就好。

class Diff:
    def __init__(self, n):
        self.n = n
        self.diff = [0] * (n + 1)

    # 给[l,r] + val
    def add(self, l, r, val):
        self.diff[l] += val
        self.diff[r + 1] -= val

    # 差分数组还原成原数组
    def restore(self):
        ans = [0] * self.n
        ans[0] = self.diff[0]
        for i in range(1, self.n):
            ans[i] = ans[i - 1] + self.diff[i]
        return ans

class Solution:
    def minMoves(self, nums: List[int], limit: int) -> int:
        diff = Diff(2 * limit + 1)
        n = len(nums)
        for i in range((len(nums) + 1) // 2):
            a, b = nums[i], nums[n - 1 - i]
            if a > b:
                a, b = b, a
            '''
            0: a+b
            2: [2, a+1) or (b+limit, 2*limit]
            1: 
            '''
            diff.add(2, a, 2)
            diff.add(b + limit + 1, 2 * limit, 2)
            diff.add(a + 1, b + limit, 1)
            diff.add(a + b, a + b, -1)
        # print(diff.restore())
        return min(diff.restore()[2:])

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