【1911. 最大子序列交替和】

来源:力扣(LeetCode)

描述:

一个下标从 0 开始的数组的 交替和 定义为 偶数 下标处元素之 减去 奇数 下标处元素之

  • 比方说,数组 [4,2,5,3] 的交替和为 (4 + 5) - (2 + 3) = 4

给你一个数组 nums ,请你返回 nums 中任意子序列的 最大交替和 (子序列的下标 重新 从 0 开始编号)。

一个数组的 子序列 是从原数组中删除一些元素后(也可能一个也不删除)剩余元素不改变顺序组成的数组。比方说,[2,7,4] 是 [4,2,3,7,2,1,4] 的一个子序列(加粗元素),但是 [2,4,2] 不是。

示例 1:

输入:nums = [4,2,5,3]
输出:7
解释:最优子序列为 [4,2,5] ,交替和为 (4 + 5) - 2 = 7

示例 2:

输入:nums = [5,6,7,8]
输出:8
解释:最优子序列为 [8] ,交替和为 8

示例 3:

输入:nums = [6,2,1,2,4,5]
输出:10
解释:最优子序列为 [6,1,5] ,交替和为 (6 + 5) - 1 = 10

提示:

  • 1 <= nums.length <= 105
  • 1 <= nums[i] <= 105

方法:排序

思路与算法

我们将题目给出大小为 n 的数组 nums。现在我们需要返回 nums 中任意子序列的「最大交替和」,其中「最大交替和」定义为该序列偶数下标元素和减去奇数下标元素和(序列的下标从 0 开始)。

设 dp[i][0] 和 dp[i][1] 分别为在 nums 的前缀 nums[0], nums[1], …, nums[i] 中选择一个子序列,并且选择的子序列的最后一个元素的下标为偶数和奇数的「最大交替和」。现在我们来思考如何进行状态转移。

  • 对于 dp[i][0] 为以下两者中的较大值:
    • 若 nums[i] 被选择:dp[i][0] = dp[i−1][1]+nums[i]。
    • 否则:dp[i][0] = dp[i−1][0]。
  • 对于 dp[i][1] 为以下两者中的较大值:
    • 若 nums[i] 被选择:dp[i][1] = dp[i−1][0]−nums[i]。
    • 否则:dp[i][0] = dp[i−1][1]。

以上的讨论都在 i > 0 的基础上,当 i = 0 时:dp[0][0] = nums[0],dp[0][1] = 0。
最终我们返回 dp[n−1][0] 和 dp[n−1][1] 中的较大值即可,又因为可以分析得到「最大交替和」一定不会为 dp[n−1][1],因为最终选择的序列最后一个元素一定不可能位于奇数下标(因为奇数下标对应着减去该元素的值,我们可以不选择该元素)。所以最终返回 dp[n−1][0] 即可。

因为 dp[i] 的求解只与 dp[i−1] 有关,所以在实现的过程中我们可以通过「滚动数组」的方式来进行空间优化。

代码:

class Solution {
public:
    long long maxAlternatingSum(vector<int>& nums) {
        long long even = nums[0], odd = 0;
        for (int i = 1; i < nums.size(); i++) {
            even = max(even, odd + nums[i]);
            odd = max(odd, even - nums[i]);
        }
        return even;
    }
};

执行用时:108 ms, 在所有 C++ 提交中击败了100.00%的用户
内存消耗:88.9 MB, 在所有 C++ 提交中击败了79.21%的用户
复杂度分析
时间复杂度:O(n),其中 n 为数组 nums 的长度。
空间复杂度:O(1),在使用「滚动数组」优化后仅使用常量空间。
author:LeetCode-Solution

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