(A卷,200分)- 最差产品奖（Java & JS & Python）

题目描述

A公司准备对他下面的N个产品评选最差奖，
评选的方式是首先对每个产品进行评分，然后根据评分区间计算相邻几个产品中最差的产品。
评选的标准是依次找到从当前产品开始前M个产品中最差的产品，请给出最差产品的评分序列。

输入描述

第一行，数字M，表示评分区间的长度，取值范围是0<M<10000
第二行，产品的评分序列，比如[12,3,8,6,5]，产品数量N范围是-10000 < N <10000

输出描述

评分区间内最差产品的评分序列

用例

暴力解法（可100%通过）

题目解析

计算出每一个滑窗的范围，然后每个滑窗都花费O(m)时间去遍历，收集每一个滑窗的最小值。

该暴力解法的时间复杂度是O((n-m+1) * m)

JavaScript算法源码

/* JavaScript Node ACM模式 控制台输入获取 */
const readline = require("readline");

const rl = readline.createInterface({
  input: process.stdin,
  output: process.stdout,
});

const lines = [];
rl.on("line", (line) => {
  lines.push(line);

  if (lines.length === 2) {
    const m = lines[0] - 0;
    const arr = lines[1].split(",").map(Number);
    console.log(getResult(arr, m));
    lines.length = 0;
  }
});

function getResult(arr, m) {
  const ans = [];
  for (let i = 0; i <= arr.length - m; i++) {
    ans.push(Math.min(...arr.slice(i, i + m)));
  }
  return ans.join(",");
}

Java算法源码

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
import java.util.StringJoiner;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Scanner sc = new Scanner(System.in);

    int m = sc.nextInt();
    Integer[] arr =
        Arrays.stream(sc.next().split(",")).map(Integer::parseInt).toArray(Integer[]::new);

    System.out.println(getResult(arr, m));
  }

  public static String getResult(Integer[] arr, int m) {
    ArrayList<Integer> ans = new ArrayList<>();

    for (int i = 0; i <= arr.length - m; i++) {
      int min = Integer.MAX_VALUE;
      for (int j = i; j < i + m; j++) min = Math.min(min, arr[j]);
      ans.add(min);
    }

    StringJoiner sj = new StringJoiner(",");
    for (Integer an : ans) {
      sj.add(an + "");
    }
    return sj.toString();
  }
}

Python算法源码

# 输入获取
m = int(input())
arr = list(map(int, input().split(",")))


# 算法入口
def getResult(arr, m):
    ans = []
    for i in range(0, len(arr) - m + 1):
        ans.append(min(arr[i:i+m]))
    return ",".join(map(str, ans))


# 算法调用
print(getResult(arr, m))

单调队列解法（最优解法）

题目解析

关于单调队列用法，请看：

JavaScript算法源码

下面JS解法中用的数组模拟的单调队列，最优解法可以使用双端队列，但是需要自己模拟，具体双端队列的模拟可以看上面链接博客。

/* JavaScript Node ACM模式 控制台输入获取 */
const readline = require("readline");

const rl = readline.createInterface({
  input: process.stdin,
  output: process.stdout,
});

const lines = [];
rl.on("line", (line) => {
  lines.push(line);

  if (lines.length === 2) {
    const m = lines[0] - 0;
    const arr = lines[1].split(",").map(Number);
    console.log(getResult(arr, m));
    lines.length = 0;
  }
});

function getResult(nums, k) {
  const queue = [];
  const ans = [];

  for (let i = 0; i < k; i++) {
    while (queue.length && queue.at(-1) > nums[i]) {
      queue.pop();
    }
    queue.push(nums[i]);
  }
  ans.push(queue[0]);

  for (let i = k; i < nums.length; i++) {
    if (nums[i - k] == queue[0]) {
      queue.shift();
    }

    while (queue.length && queue.at(-1) > nums[i]) {
      queue.pop();
    }
    queue.push(nums[i]);
    ans.push(queue[0]);
  }
  return ans.join();
}

Java算法源码

import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Scanner;
import java.util.StringJoiner;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Scanner sc = new Scanner(System.in);

    int m = sc.nextInt();
    Integer[] arr =
        Arrays.stream(sc.next().split(",")).map(Integer::parseInt).toArray(Integer[]::new);

    System.out.println(getResult(arr, m));
  }

  public static String getResult(Integer[] nums, int k) {
    LinkedList<Integer> queue = new LinkedList<>();
    StringJoiner sj = new StringJoiner(",");

    for (int i = 0; i < k; i++) {
      while (queue.size() > 0 && queue.getLast() > nums[i]) {
        queue.removeLast();
      }
      queue.add(nums[i]);
    }
    sj.add(queue.getFirst() + "");

    for (int i = k; i < nums.length; i++) {
      if (nums[i - k] - queue.getFirst() == 0) {
        queue.removeFirst();
      }

      while (queue.size() > 0 && queue.getLast() > nums[i]) {
        queue.removeLast();
      }
      queue.add(nums[i]);
      sj.add(queue.getFirst() + "");
    }

    return sj.toString();
  }
}

Python算法源码

from collections import deque

# 输入获取
m = int(input())
arr = list(map(int, input().split(",")))


# 算法入口
def getResult(nums, k):
    # dq 是单调队列
    dq = deque()
    # ans 记录题解，一共有nums.length - k + 1滑窗
    ans = []

    # 初始滑窗
    for i in range(k):
        while len(dq) > 0 and dq[-1] > nums[i]:
            dq.pop()
        dq.append(nums[i])
    ans.append(dq[0])

    # 后续滑窗
    for i in range(k, len(nums)):
        # nums[i-k] 是滑窗失去的元素
        if nums[i - k] == dq[0]:
            dq.popleft()  # 单调队列头删

        # nums[i] 是滑窗新增的元素
        while len(dq) > 0 and dq[-1] > nums[i]:
            dq.pop()  # 单调队列尾删

        dq.append(nums[i])  # 单调队列尾增
        ans.append(dq[0])

    return ",".join(map(str, ans))


# 算法调用
print(getResult(arr, m))