8.2摆动序列(LC376-M)

8.2摆动序列(LC376-M)_第1张图片算法:

其实动态规划和贪心算法都能做

但是动态规划的时间复杂度是O(n^2)

贪心算法的时间复杂度是O(n)

所以学习贪心算法

到底为什么用贪心?(分析局部最优和全局最优)

局部最优:删除单调坡度上的节点(不包括单调坡度两端的节点),那么这个坡度就可以有两个局部峰值

整体最优:整个序列有最多的局部峰值,从而达到最长摆动序列

局部最优推出全局最优,并举不出反例,那么试试贪心!

实际操作上,其实连删除的操作都不用做,因为题目要求的是最长摆动子序列的长度,所以只需要统计数组的峰值数量就可以了(相当于是删除单一坡度上的节点,然后统计长度)

遍历时,遇到摆动就++

这就是贪心所贪的地方,让峰值尽可能的保持峰值,然后删除单一坡度上的节点

对应的代码:

峰值,即前后差为一正一负,那就要计算前后差

前差: prediff = nums[i]-nums[i-1]

后差:curdiff = nums[i+1]-nums[i]

峰值:prediff<0 and curdiff > 0

实际写代码之前要考虑多种情况:

本题异常情况的本质,就是要考虑平坡, 平坡分两种,一个是 上下中间有平坡,一个是单调有平坡

8.2摆动序列(LC376-M)_第2张图片

而且,求坡度至少要3个数,那还要再考虑nums只有两个数的情况。

最后一共有三种情况:

  1. 情况一:上下坡中有平坡
  2. 情况二:数组首尾两端(统计峰值的时候,数组最左面和最右面如何统计呢?题目中说了,如果只有两个不同的元素,那摆动序列也是 2。)
  3. 情况三:单调坡中有平坡

结合具体情况画坡度图分析:

1.情况一:上下坡中有平坡

例如 [1,2,2,2,1]这样的数组:

8.2摆动序列(LC376-M)_第3张图片

峰值:prediff==0 and curdiff<0  或者 prediff>0 and curdiff==0 

情况二:数组首尾两端

判断prediff和curdiff的前提是数组至少有3个元素,那如果只有2个呢?

此时之前的规则就不好使了。

解决方法:

可以假设,数组最前面还有一个数字,那这个数字和首个数字相同,即prediff==0?(但实际代码中没有加数值这一步,只要result初始值=1就可以)

那么为了规则统一,针对序列[2,5],可以假设为[2,2,5],这样它就有坡度了即 preDiff = 0,如图:

8.2摆动序列(LC376-M)_第4张图片

result 初始为 1(默认最右面有一个峰值),此时 curDiff > 0 && preDiff <= 0,那么 result++(计算了左面的峰值),最后得到的 result 就是 2(峰值个数为 2 即摆动序列长度为 2)。

情况三:单调坡度有平坡

8.2摆动序列(LC376-M)_第5张图片

这个序列其实没有摆动,只有头尾两个值,结果应该为2。如图:prediff=0 and curdiff >0

但是在前两种情况中:prediff=0 and curdiff >0,result++,结果就会变成3,就会报错。

问题在哪?

prediff一直跟着curdiff更新:循环中,prediff = curdiff

解决方法:

不要实时更新prediff。

只需要在 这个坡度 摆动变化的时候,更新 prediff 就行,这样 prediff 在 单调区间有平坡的时候 就不会发生变化

正确代码:

class Solution {
    public int wiggleMaxLength(int[] nums) {
        //初始化
        int result = 1;//处理只有2个数的情况
        int prediff = 0;
        int curdiff = 0;
        //处理只有0\1个数的情况
        if (nums.length<=1) {

        return nums.length;
        }
        //贪心算法,局部最优-全局最优
        //注意:i=0 && curdiff <0 || prediff <=0 && curdiff >0){
                result++;
                prediff = curdiff;
            }
            
            
        }
        return result;
    }}

注意:

1.for循环:i

2.int result = 1;//这样就已经处理了情况2了

时间空间复杂度:

  • 时间复杂度:O(n)。其中n 是序列的长度。我们只需要遍历该序列一次。
  • 空间复杂度:O(1)。我们只需要常数空间来存放若干变量。

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