2612. 最少翻转操作数

2023/04/12 leetcode 共 2138 字,约 7 分钟

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给你一个整数 n 和一个在范围 [0, n - 1] 以内的整数 p ,它们表示一个长度为 n 且下标从 0 开始的数组 arr ,数组中除了下标为 p 处是 1 以外,其他所有数都是 0 。

同时给你一个整数数组 banned ,它包含数组中的一些位置。banned 中第 i 个位置表示 arr[banned[i]] = 0 ,题目保证 banned[i] != p 。

你可以对 arr 进行 若干次 操作。一次操作中,你选择大小为 k 的一个 子数组 ,并将它 翻转 。在任何一次翻转操作后,你都需要确保 arr 中唯一的 1 不会到达任何 banned 中的位置。换句话说,arr[banned[i]] 始终 保持 0 。

请你返回一个数组 ans ,对于 [0, n - 1] 之间的任意下标 i ,ans[i] 是将 1 放到位置 i 处的 最少 翻转操作次数,如果无法放到位置 i 处,此数为 -1 。

  • 子数组 指的是一个数组里一段连续 非空 的元素序列。
  • 对于所有的 i ,ans[i] 相互之间独立计算。
  • 将一个数组中的元素 翻转 指的是将数组中的值变成 相反顺序 。

示例 1:

输入:n = 4, p = 0, banned = [1,2], k = 4
输出:[0,-1,-1,1]
解释:k = 4,所以只有一种可行的翻转操作,就是将整个数组翻转。一开始 1 在位置 0 处,所以将它翻转到位置 0 处需要的操作数为 0 。
我们不能将 1 翻转到 banned 中的位置,所以位置 1 和 2 处的答案都是 -1 。
通过一次翻转操作,可以将 1 放到位置 3 处,所以位置 3 的答案是 1 。

示例 2:

输入:n = 5, p = 0, banned = [2,4], k = 3
输出:[0,-1,-1,-1,-1]
解释:这个例子中 1 一开始在位置 0 处,所以此下标的答案为 0 。
翻转的子数组长度为 k = 3 ,1 此时在位置 0 处,所以我们可以翻转子数组 [0, 2],但翻转后的下标 2 在 banned 中,所以不能执行此操作。
由于 1 没法离开位置 0 ,所以其他位置的答案都是 -1 。

示例 3:

输入:n = 4, p = 2, banned = [0,1,3], k = 1
输出:[-1,-1,0,-1]
解释:这个例子中,我们只能对长度为 1 的子数组执行翻转操作,所以 1 无法离开初始位置。

提示:

  • 1 <= n <= 105
  • 0 <= p <= n - 1
  • 0 <= banned.length <= n - 1
  • 0 <= banned[i] <= n - 1
  • 1 <= k <= n
  • banned[i] != p
  • banned 中的值 互不相同 。

solution

在线BFS

class SortedListUtil:
    import sortedcontainers
    '''
    删除有序列表的区间, 并返回这个区间的列表
    '''
    def erase_internal(self, sl: sortedcontainers.SortedList, left: int, right: int):
        l = sl.bisect_left(left)
        r = sl.bisect_right(right) - 1
        res = []
        if right >= 0:
            for i in range(l, r + 1):
                res.append(sl[i])
                del sl[i]
        return res

    '''
    查询某个区间的坐标 [left,right]的值得区间
    '''
    def query_internal(self, sl: sortedcontainers.SortedList, left: int, right: int):
        l = sl.bisect_left(left)
        r = sl.bisect_right(right) - 1
        if r >= l:
            return [l, r]
        return [-1,-1]


class Solution:
    def minReverseOperations(self, n: int, p: int, banned: List[int], k: int) -> List[int]:
        import sortedcontainers
        INF = float('inf')
        bset = set(banned)
        ls = [sortedcontainers.SortedList() for _ in range(2)]
        for i in range(n):
            if i != p and i not in bset:
                ls[i % 2].add(i)
        ans = [INF for _ in range(n)]

        def getRange(i: int) -> Tuple[int, int]:
            """反转长度为k的子数组,从i可以到达的左右边界闭区间."""
            return max(i - k + 1, k - i - 1), min(i + k - 1, 2 * n - k - i - 1)

        q = collections.deque()
        q.append(p)
        ans[p] = 0
        sutil = SortedListUtil()
        while q:
            pop = q.popleft()
            # 左右区间index
            l, r = getRange(pop)
            # 找到sort list的index
            li, ri = sutil.query_internal(ls[l % 2], l, r)
            if li == -1: continue
            for i in range(li, ri + 1):
                v = ls[l % 2][i]
                ans[v] = ans[pop] + 1
                q.append(v)
            for i in range(ri, li - 1, -1):
                del ls[l % 2][i]
        ans = [-1 if v == INF else v for v in ans]
        return ans

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