[100天算法】-最后一块石头的重量（day 55）

题目描述

有一堆石头，每块石头的重量都是正整数。

每一回合，从中选出两块 最重的 石头，然后将它们一起粉碎。假设石头的重量分别为 x 和 y，且 x <= y。那么粉碎的可能结果如下：

如果 x == y，那么两块石头都会被完全粉碎；
如果 x != y，那么重量为 x 的石头将会完全粉碎，而重量为 y 的石头新重量为 y-x。
最后，最多只会剩下一块石头。返回此石头的重量。如果没有石头剩下，就返回 0。

 

示例：

输入：[2,7,4,1,8,1]
输出：1
解释：
先选出 7 和 8，得到 1，所以数组转换为 [2,4,1,1,1]，
再选出 2 和 4，得到 2，所以数组转换为 [2,1,1,1]，
接着是 2 和 1，得到 1，所以数组转换为 [1,1,1]，
最后选出 1 和 1，得到 0，最终数组转换为 [1]，这就是最后剩下那块石头的重量。
 

提示：

1 <= stones.length <= 30
1 <= stones[i] <= 1000

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/last-stone-weight
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方法1：大顶堆

思路

直接用大顶堆来模拟粉碎石头的游戏。

复杂度分析

• 时间复杂度：$O(nlogn)$，n 是数组大小，最坏的情况是，每回合粉碎两块石头之后，都有一颗新的小石头生成。
• 空间复杂度：$O(n)$，n 是数组大小。

代码

JavaScript Code

/**
 * @param {number[]} stones
 * @return {number}
 */
var lastStoneWeight = function(stones) {
    const heap = new MaxHeap(stones);

    while (heap.size() > 1) {
        const first = heap.pop();
        const second = heap.pop();
        if (first > second) heap.insert(first - second)
    }
    return heap.size() ? heap.pop() : 0;
};

// **************************************************

class Heap {
    constructor(list = [], comparator) {
        this.list = list;
        this.comparator = comparator;

        this.init();
    }

    init() {
        const size = this.size();
        for (let i = Math.floor(size / 2) - 1; i >= 0; i--) {
            this.heapify(this.list, size, i);
        }
    }

    insert(n) {
        this.list.push(n);
        const size = this.size();
        for (let i = Math.floor(size / 2) - 1; i >= 0; i--) {
            this.heapify(this.list, size, i);
        }
    }

    peek() {
        return this.list[0];
    }

    pop() {
        const last = this.list.pop();
        if (this.size() === 0) return last;
        const returnItem = this.list[0];
        this.list[0] = last;
        this.heapify(this.list, this.size(), 0);
        return returnItem;
    }

    size() {
        return this.list.length;
    }
}

class MaxHeap extends Heap {
    constructor(list, comparator) {
        if (typeof comparator != 'function') {
            comparator = function comparator(inserted, compared) {
                return inserted < compared;
            };
        }
        super(list, comparator);
    }

    heapify(arr, size, i) {
        let largest = i;
        const left = Math.floor(i * 2 + 1);
        const right = Math.floor(i * 2 + 2);

        if (left < size && this.comparator(arr[largest], arr[left]))
            largest = left;
        if (right < size && this.comparator(arr[largest], arr[right]))
            largest = right;

        if (largest !== i) {
            [arr[largest], arr[i]] = [arr[i], arr[largest]];
            this.heapify(arr, size, largest);
        }
    }
}