【单调栈】力扣1856.子数组最小乘积的最大值

2024-03-18 23:44

本文主要是介绍【单调栈】力扣1856.子数组最小乘积的最大值,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

前两篇文章我们分别介绍了 无重复值含有重复值 的单调栈都该如何解决。关键在于栈中是直接存放 数组下标,还是存放下标的链表

(还没看过的小伙伴赶快关注,在 「单调栈」 合集里查看哦!)


本文我们通过一道 力扣中等 难度的题目来探究:

  • 什么时候采用 无重复值 的单调栈;
  • 什么时候采用 含有重复值 的单调栈。

【区别可不仅仅是 是否含义重复值 哦~】

先说结论含有重复值,也能够使用无重复值的单调栈!

子数组最小乘积的最大值

一个数组的 最小乘积 定义为这个数组中 最小值乘以数组的和

比方说,数组 [3,2,5] (最小值是 2)的最小乘积为 2*(3+2+5)= 2*10=20 。

给你一个正整数数组 nums ,请你返回 nums 任意非空子数组的最小乘积的最大值。由于答案可能很大,请你返回答案对 1 0 9 + 7 10^9+7 109+7 取余的结果。数组元素为正整数。

示例 1:

输入: nums = [1,2,3,2]

输出: 14

解释: 最小乘积的最大值由子数组 [2,3,2] (最小值是 2)得到。2 * (2+3+2) = 2 * 7 = 14 。

示例 2:

输入: nums = [3,1,5,6,4,2]

输出: 60

解释: 最小乘积的最大值由子数组 [5,6,4] (最小值是 4)得到。4 * (5+6+4) = 4 * 15 = 60 。

思路

稍作思考,很容易知道本题首先要使用前缀和数组求解求和问题。

对于最小值,我们就可以采用求最小值的单调栈解决,因为可能含有重复值,因此采用含有重复值的单调栈。

以数组中的每个值为中心,考虑必须以当前位置作为最小值时,左右区间可以有多大。因为元素都是正整数,区间最小值确定后,区间越大,该区间的求和就越大,最终乘积的答案就越大。

二者一结合不就解决了么?如果思考到这里,本题就太简单了,根本不需要花篇幅来讲。因为采用不含重复值的单调栈依然能够解决本题

采用栈中存放数组下标的方法,此时我们规定,当遇到相等的值时,也弹出栈顶元素。

代码

public static int max(int[] arr) {int n = arr.length;long[] sum = new long[n];sum[0] = arr[0];for (int i = 1; i < n; i++) {sum[i] = sum[i - 1] + arr[i];}long max = Integer.MIN_VALUE;Stack<Integer> stack = new Stack<Integer>();for (int i = 0; i < n; i++) {// 原代码中的 > 改为 >= while (!stack.isEmpty() && arr[stack.peek()] >= arr[i]) {int j = stack.pop();max = Math.max(max, (stack.isEmpty() ? sum[i - 1] : (sum[i - 1] - sum[stack.peek()])) * arr[j]);}stack.push(i);}while (!stack.isEmpty()) {int j = stack.pop();max = Math.max(max, (stack.isEmpty() ? sum[n - 1] : (sum[n - 1] - sum[stack.peek()])) * arr[j]);}return (int) (max % 1000000007);
}

原理解释

对于前缀和和单调栈的原理就不用解释了,不懂的小伙伴可以看 第一篇 和 第二篇 进行学习。下面我们重点来讲一下 为什么含有重复值但依然能够使用不含重复值的单调栈解决问题

以这个数组为例,答案应为:2*(2+4+5+2+3+2) = 36。

我们来模拟一下整个过程:

通过上面的举例,相信小伙伴能够体会出为什么使用无重复的单调栈也能够求出正确答案了:虽然前面的相同值区间都求错了,但最后一个求对了!

所以,答案中的 2 *(2+4+5+2+3+2) = 36 的这个最小值 2 ,是所有相同值中的最后一个 2 。

小结

原因在于:无差别!

这三个 2 ,虽然前面两个错了,但最小值 只看值的大小,与 下标位置无关,因此最终答案还是正确的。

使用无重复值的单调栈,无需使用链表,一定程度上简化了代码量。


类似的题目还有很多,小伙伴可以练习一下 力扣84. 柱状图中最大的矩形,感受一下本文介绍的思想。

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这篇关于【单调栈】力扣1856.子数组最小乘积的最大值的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/824074

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