【算法】Maximum Split of Positive Even Integers 拆分成最多数目的正偶数之和 -上篇 贪心模拟

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Maximum Split of Positive Even Integers 拆分成最多数目的正偶数之和

问题描述:

给你一个整数 finalSum 。请你将它拆分成若干个 互不相同 的正偶数之和,且拆分出来的正偶数数目 最多 。

比方说,给你 finalSum = 12 ,那么这些拆分是 符合要求 的(互不相同的正偶数且和为 finalSum):(2 + 10) ,(2 + 4 + 6) 和 (4 + 8) 。它们中,(2 + 4 + 6) 包含最多数目的整数。注意 finalSum 不能拆分成 (2 + 2 + 4 + 4) ,因为拆分出来的整数必须互不相同。
请你返回一个整数数组,表示将整数拆分成 最多 数目的正偶数数组。如果没有办法将 finalSum 进行拆分,请你返回一个 空 数组。你可以按 任意 顺序返回这些整数。

1 < = f i n a l S u m < = 1 0 10 1 <= finalSum <= 10^{10} 1<=finalSum<=1010

分析

很多题解上来就是贪心的具体操作,作为菜鸡的我,贪心一直不是我的首选。

贪心算法作为一种算法思路,有的人说很简单,有的人说很难。因为贪心算法本身并不存在一种固定的模式,它往往是以局部的最优解,从而得到整体的最优解的思路。
但是有些情况下,局部的最优解,并不能保证整体的最优,这种场景下,贪心就不行了。
所以使用贪心算法解决问题,对问题的分析力,有比较高的要求。

首先问题要将num拆成偶数之和,如果可以拆分,那么num必须是even
因为要求最终的结果中偶数不能重复使用,而且拆分的偶数要最多
把可能的偶数全部列出来 2 , 4 , 6 , 8... 2 34 2,4,6,8...2^{34} 2,4,6,8...234
log ⁡ 2 ( 1 0 10 ) ≈ 33.21 \log_2(10^{10})\approx33.21 log2(1010)33.21

要从34个数中,选择k个组成num,最长的k,问题就可以解决了。

最简单暴力的方式就是枚举选择的方案数,因为每个元素只能用一次,那么方案数就等于 2 n 2^n 2n,上限大概 1 0 10 10^{10} 1010.
这个数据规模,暴力是走不通的,但是思路没问题,毕竟一切恐惧源于火力不足。

暴力之所以耗时太多,还是由于计算了非常多的无效组合,但是只要时间给够,最终也是能出结果的。

暴力走不通,就想到了二分,二分同样也会走到暴力的上,在n个数字中找k个恰好等于num,此外由于k不一定连续,二分也没法用

能想到的方法,由于时间复杂度不能用,二分也不行。就只能找找规律了。

因为num是偶数,那么它一开始一定可以拆成2个偶数x,y。比如[2,0],[2,2],但是要求必须是正偶数,且不相等。
所以num如果是2,或者4,就无法继续拆了,又或者num拆出了2,a,b,c,与x,假设x比较大如果继续拆,会与已经拆出的数产生重复,那么x就不能拆了。

特点1:为了拆出最多的偶数,那么较小的偶数就应该占多数。

那么就从最小的偶数2开始拆。
num=2,只能拆成2,
num=4,只能拆成4。
num=6,只能拆成2,4。
num=8,只能拆成2,6,当拆出2时,还有6,如果拆4,就重复了,只能不动,长度为2。
num=10,先拆2,余8,此时8继续拆成4,不行,拆6也不行,所以8也不能再拆了,所以只能是2,8,长度2.

num=12,先拆2,余10,再拆4,余6,此时再拆就是6,可以不动,长度3。

似乎这个思路得到的方案,不会有其他比它更优秀的方案了

所以通过循环模拟这个过程。

代码

public List<Long> maximumEvenSplit(long finalSum) {
        List<Long> res = new ArrayList<>();
        if (finalSum % 2 == 1) return res;
        for (long i = 2; i <= finalSum; i += 2) {
            finalSum -= i;
            if(finalSum <=i) i+=finalSum;
            res.add(i);
        }
        if (finalSum!=0);
        return res;
    }

时间复杂度 O ( N ) O(\sqrt{N}) O(N )

空间复杂度 O ( 1 ) O(1) O(1)

另一个公式解法, 下篇

Tag

Greedy

Math文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-542328.html

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