2026-05-10:找到带限制序列的最大值。用go语言,给定一个整数 n、一个二维整数数组 restrictions、以及一个长度为 n-1 的数组 diff。你需要生成一个长度为 n 的非负整数序列 a[0…n-1],使得:
• a[0] 固定为 0。
• 对于每个 i(0 ≤ i ≤ n-2),相邻项差的绝对值不超过给定限制:|a[i] - a[i+1]| ≤ diff[i]。
• 对于 restrictions 中的每一项 [idx, maxVal],都要保证对应位置满足:a[idx] ≤ maxVal。
在所有满足上述条件的序列中,你的目标是让序列里的“最大元素值”尽可能大。最终输出这个最大元素值的最优结果。
2 <= n <= 100000。
1 <= restrictions.length <= n - 1。
restrictions[i].length == 2。
restrictions[i] = [idx, maxVal]。
1 <= idx < n。
1 <= maxVal <= 1000000。
diff.length == n - 1。
1 <= diff[i] <= 10。
restrictions[i][0] 的值是唯一的。
输入: n = 10, restrictions = [[3,1],[8,1]], diff = [2,2,3,1,4,5,1,1,2]。
输出: 6。
解释:
序列 a = [0, 2, 4, 1, 2, 6, 2, 1, 1, 3] 满足给定的限制条件(a[3] <= 1 且 a[8] <= 1)。
序列中的最大值为 6。
题目来自力扣3796。
详细步骤
我会完全脱离代码,用纯文字、分步骤把整个解题过程讲清楚,同时最后给出时间和空间复杂度。
一、先明确题目核心规则
我们要构造一个长度为n的序列a,满足:
1. 起点固定:
a[0] = 02. 相邻约束:
|a[i] - a[i+1]| ≤ diff[i](相邻两个数的差值绝对值不能超过对应diff值)3. 点位约束:指定下标
idx的值必须 ≤ 给定的maxVal4. 目标:在所有合法序列中,让整个序列的最大值尽可能大,求这个最大可能值
整个算法的核心逻辑是:
先从左到右推导出每个位置能达到的理论最大值,再从右到左修正所有违反相邻约束和点位约束的值,最终得到合法的最优序列,再取最大值。
下面是分步骤详细过程:
步骤1:初始化所有位置的「硬上限」
1. 给序列的每一个位置
0~n-1都设置一个初始最大允许值,默认是无穷大(表示暂时没有限制)。2. 遍历所有的
restrictions点位约束:
• 把对应下标的硬上限直接修改为题目给定的
maxVal。• 比如约束
[3,1],就把位置3的硬上限设为1;[8,1]就把位置8的硬上限设为1。• 其他没有约束的位置,上限保持无穷大。
这一步的作用:先把所有固定的点位限制记下来,后续推导不能超过这些值。
步骤2:从左到右遍历,计算「左向最大可能值」
从起点a[0]=0开始,向右依次计算每个位置能达到的最大理论值:
1. 起点固定:
a[0] = 02. 对于第
i+1个位置:
• 它的理论最大值= 左边位置
i的值 + 相邻允许的最大增量diff[i]• 同时不能超过该位置的硬上限(步骤1设置的值)
• 最终取两者中的较小值作为当前位置的左向最大值
这一步的逻辑:只能向右走,每次最多加diff[i],同时不能碰点位限制。
这一步结束后,得到的序列满足:
• 从左到右的相邻约束
• 所有点位硬上限约束
• 但不满足从右到左的相邻约束(右边的值可能太大,导致和左边的差值超标)
从最后一个位置开始,向左依次修正每个位置的值,让序列同时满足左右双向的相邻约束:
1. 从倒数第二个位置开始,向左遍历到第1个位置
2. 对于当前位置
i:
• 它的最大合法值= 右边位置
i+1的值 + 相邻允许的最大增量diff[i]• 同时不能超过步骤2算出的左向最大值
• 最终取两者中的较小值作为当前位置的最终值
这一步的作用:修正左到右推导时,右侧值过大导致的左侧不合法问题,让整个序列同时满足:
• 起点固定
• 所有相邻双向约束
• 所有点位约束
• 且序列中的每个值都是当前约束下能取到的最大值(保证整体最大值最优)
遍历修正后的完整序列,找出其中的最大值,就是题目要求的答案。
三、用题目示例验证过程(直观理解)
输入:
•
n=10,序列长度10• 约束:
[3,1]、[8,1]•
diff = [2,2,3,1,4,5,1,1,2]
位置:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
上限:∞ ∞ ∞ 1 ∞ ∞ ∞ ∞ 1 ∞
步骤2:左→右推导(取最大理论值)
• a[0] = 0
• a[1] = min(0+2, ∞) = 2
• a[2] = min(2+2, ∞) = 4
• a[3] = min(4+3, 1) = 1(受约束限制)
• a[4] = min(1+1, ∞) = 2
• a[5] = min(2+4, ∞) = 6
• a[6] = min(6+5, ∞) = 11
• a[7] = min(11+1, ∞) = 12
• a[8] = min(12+1, 1) = 1(受约束限制)
• a[9] = min(1+2, ∞) = 3
左→右结果:[0,2,4,1,2,6,11,12,1,3]
(这个序列不合法:比如12和1的差值远超diff限制)
步骤3:右→左修正(得到合法序列)
从右往左依次修正,让相邻差值合规:
最终得到合法最优序列:[0,2,4,1,2,6,2,1,1,3]
(和题目解释的序列完全一致)
步骤4:取最大值
序列最大值 = 6 → 就是答案。
四、时间复杂度 & 额外空间复杂度 1. 总时间复杂度
整个过程只涉及三次线性遍历:
1. 初始化上限数组:O(n)
2. 左→右遍历:O(n)
3. 右→左遍历:O(n)
4. 求序列最大值:O(n)
所有操作都是和序列长度n成正比的线性操作,没有嵌套循环。
✅总时间复杂度:O(n)
2. 总额外空间复杂度
我们额外开辟了两个数组:
1. 存储每个位置硬上限的数组:长度n
2. 存储最终序列的数组:长度n
其他变量都是常数级空间,不随n变化。
✅总额外空间复杂度:O(n)
总结
1. 解题分四步:初始化点位上限 → 左向右推最大理论值 → 右向左修正合规值 → 取序列最大值;
2. 核心是通过两次遍历同时满足所有约束,并让序列最大值最优;
3. 时间复杂度:O(n)(线性效率,适合n≤10万的大数据量);
4. 额外空间复杂度:O(n)(用两个长度为n的辅助数组完成计算)。
package main
import (
"fmt"
"math"
"slices"
)
func findMaxVal(n int, restrictions [][]int, diff []int)int {
maxVal := make([]int, n)
for i := range maxVal {
maxVal[i] = math.MaxInt
}
for _, r := range restrictions {
maxVal[r[0]] = r[1]
}
a := make([]int, n)
for i, d := range diff {
a[i+1] = min(a[i]+d, maxVal[i+1])
}
for i := n - 2; i > 0; i-- {
a[i] = min(a[i], a[i+1]+diff[i])
}
return slices.Max(a)
}func main() {
n := 10
restrictions := [][]int{{3, 1}, {8, 1}}
diff := []int{2, 2, 3, 1, 4, 5, 1, 1, 2}
result := findMaxVal(n, restrictions, diff)
fmt.Println(result)
}
Python完整代码如下:
# -*-coding:utf-8-*-
import math
def find_max_val(n, restrictions, diff):
max_val = [math.inf] * n
for r in restrictions:
max_val[r[0]] = r[1]
a = [0] * n
for i, d in enumerate(diff):
a[i + 1] = min(a[i] + d, max_val[i + 1])
for i in range(n - 2, 0, -1):
a[i] = min(a[i], a[i + 1] + diff[i])
return max(a)if __name__ == "__main__":
n = 10
restrictions = [[3, 1], [8, 1]]
diff = [2, 2, 3, 1, 4, 5, 1, 1, 2]
result = find_max_val(n, restrictions, diff)
print(result)
C++完整代码如下:
using namespace std;int findMaxVal(int n, vector int >>& restrictions, vector< int >& diff) {
vector< int > maxVal(n, INT_MAX);
for (auto& r : restrictions) {
maxVal[r[ 0 ]] = r[ 1 ];
}
vector< int > a(n, 0 );
for ( int i = 0 ; i < diff.size(); i++) {
a[i + 1 ] = min(a[i] + diff[i], maxVal[i + 1 ]);
}
for ( int i = n - 2 ; i > 0 ; i--) {
a[i] = min(a[i], a[i + 1 ] + diff[i]);
}
return *max_element(a.begin(), a.end());
}
int main() {
int n = 10 ;
vector int >> restrictions = {{ 3 , 1 }, { 8 , 1 }};
vector< int > diff = { 2 , 2 , 3 , 1 , 4 , 5 , 1 , 1 , 2 };
int result = findMaxVal(n, restrictions, diff);
cout << result << endl;
return 0 ;
}
我们相信人工智能为普通人提供了一种“增强工具”,并致力于分享全方位的AI知识。在这里,您可以找到最新的AI科普文章、工具评测、提升效率的秘籍以及行业洞察。 欢迎关注“福大大架构师每日一题”,发消息可获得面试资料,让AI助力您的未来发展。
热门跟贴