2026-08-10:使数组非递减需要的最小累计值。用go语言,有一个长度为 n 的整数数组。你可以多次执行下面的操作:

  • • 选择任意一个连续非空子数组,以及任意一个正整数 x。

  • • 将该子数组里的每个数都加上 x。

你的目标是通过一系列这样的操作,让整个数组变得“非递减”,也就是从左到右每个数都 ≤ 后一个数。

每次操作都会消耗一个 x(就是你这次加上的那个正整数),所有操作消耗的 x 加起来,就是总代价。请你计算并返回在所有能让数组变成非递减的操作方案中,这个总代价的最小可能值。

1 <= n == nums.length <= 100000。

1 <= nums[i] <= 1000000000。

输入: nums = [3,3,2,1]。

输出: 2。

解释:

一种最优操作方案为:

选择子数组 [2..3],并增加 x = 1,得到 [3, 3, 3, 2]

选择子数组 [3..3],并增加 x = 1,得到 [3, 3, 3, 3]

数组变为非递减,所选 x 的总和为 1 + 1 = 2。

题目来自力扣3914。

详细执行步骤

  1. 1.初始化总代价
    用一个变量(例如ans)记录累计的 x 总和,初始值为 0。

  2. 2.遍历数组,寻找下降点
    从第二个元素开始(索引i = 1)向右扫描到最后一个元素,依次检查相邻元素nums[i-1]nums[i]的关系。

  3. 3.计算当前相邻差
    对于每一对相邻元素,计算diff = nums[i-1] - nums[i]

  • • 如果diff > 0,说明出现下降(前一个数大于后一个数),必须通过操作将nums[i]及其后面的部分至少增加diff才能让nums[i]不小于nums[i-1]。这是不可回避的最小代价。

  • • 如果diff <= 0,说明已经满足非递减,不需要任何操作,代价为 0。

4.累加必须的代价
diff > 0,则将diff累加到总代价ans中;否则加 0(相当于跳过)。

5.逻辑上“修改”数组(无需实际修改)
虽然代码中没有真的修改数组,但可以想象:当我们决定付出diff的代价后,相当于把从i开始到数组末尾的所有元素都增加了diff。这样一来,对于后续的所有相邻对,由于它们都被加上了相同的值,它们之间的差值保持不变。因此在后续扫描中,我们仍然可以直接使用原数组的值计算差值,结果不会受到影响。这也是为什么不需要在内存中维护更新后的数组。

6.完成遍历
当循环结束,ans中存储的就是使整个数组变为非递减所需的最小 x 总和。

示例推演

nums = [3, 3, 2, 1]为例:

  • • 索引 1:33,差值为 0,不加。

  • • 索引 2:32,差值为 1,累加ans = 1。逻辑上将nums[2..3]都加 1,数组变为[3, 3, 3, 2]

  • • 索引 3:比较时使用的是原数组的nums[2]=2nums[3]=1,差值2-1=1,累加ans = 2。逻辑上再将nums[3..3]加 1,数组最终变为[3, 3, 3, 3]

  • • 总代价为 2,与题目示例一致。

复杂度分析
  • 时间复杂度:整个过程只对数组进行了一次从左到右的单次扫描,每个元素只访问一次,循环内执行常数时间的减法和取最大值操作。因此时间复杂度为O(n),其中 n 是数组长度。

  • 额外空间复杂度:除了输入的数组外,只使用了固定的几个变量(总代价变量、循环计数器等),不随数据规模增长。因此额外空间复杂度为O(1)

Go完整代码如下:

package main

import (
"fmt"
)

func minOperations(nums []int) (ans int64) {
for i := 1; i < len(nums); i++ {
ans += int64(max(nums[i-1]-nums[i], 0))
}
return
}

func main() {
nums := []int{3, 3, 2, 1}
result := minOperations(nums)
fmt.Println(result)
}
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Python完整代码如下:

# -*-coding:utf-8-*-

from typing import List

def minOperations(nums: List[int]) -> int:
"""
返回使数组变为非递减所需的最小操作总和(每次操作可以对子数组加上任意正整数 x,
总代价为所有操作的 x 之和)。
"""
ans = 0
for i in range(1, len(nums)):
# 当前一个数大于后一个数时,必须至少增加后一个数(及之后的部分)
# 以消除这个“下降”,最小的增加量就是两者的差值。
ans += max(nums[i-1] - nums[i], 0)
return ans

if __name__ == "__main__":
nums = [3, 3, 2, 1]
result = minOperations(nums)
print(result)
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C++完整代码如下:

  


// for std::max

long long minOperations(const std::vector& nums) {
long long ans = 0;
for (size_t i = 1; i < nums.size(); ++i) {
ans += std::max(nums[i-1] - nums[i], 0);
}
return ans;
}

int main() {
std::vector nums = {3, 3, 2, 1};
long long result = minOperations(nums);
std::cout << result << std::endl; // 输出 2
return 0;
}
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