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长度为 K 的子数组的能量值 II

给你一个长度为 n 的整数数组 nums 和一个正整数 k 。 一个数组的 能量值 定义为: 如果 所有 元素都是依次 连续 (即 nums[i] + 1 = nums[i + 1] , i )且 上升 的,那么能量值为 最大 的元素。 否则为 -1 。 你需要求出 nums 中所有长度为 k 的 …

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中等 · 滑动窗口(状态滚动更新)

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答案摘要

我们定义一个数组 ,其中 表示以第 个元素结尾的连续上升子序列的长度。初始时 $f[i] = 1$。 接下来,我们遍历数组 ,计算数组 的值。如果 $nums[i] = nums[i - 1] + 1$,则 $f[i] = f[i - 1] + 1$;否则 $f[i] = 1$。

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题目描述

给你一个长度为 n 的整数数组 nums 和一个正整数 k 。

一个数组的 能量值 定义为:

  • 如果 所有 元素都是依次 连续(即 nums[i] + 1 = nums[i + 1]i < n)且 上升 的,那么能量值为 最大 的元素。
  • 否则为 -1 。

你需要求出 nums 中所有长度为 k 的 子数组 的能量值。

请你返回一个长度为 n - k + 1 的整数数组 results ,其中 results[i] 是子数组 nums[i..(i + k - 1)] 的能量值。

 

示例 1:

输入:nums = [1,2,3,4,3,2,5], k = 3

输出:[3,4,-1,-1,-1]

解释:

nums 中总共有 5 个长度为 3 的子数组:

  • [1, 2, 3] 中最大元素为 3 。
  • [2, 3, 4] 中最大元素为 4 。
  • [3, 4, 3] 中元素 不是 连续的。
  • [4, 3, 2] 中元素 不是 上升的。
  • [3, 2, 5] 中元素 不是 连续的。

示例 2:

输入:nums = [2,2,2,2,2], k = 4

输出:[-1,-1]

示例 3:

输入:nums = [3,2,3,2,3,2], k = 2

输出:[-1,3,-1,3,-1]

 

提示:

  • 1 <= n == nums.length <= 105
  • 1 <= nums[i] <= 106
  • 1 <= k <= n
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解题思路

方法一:递推

我们定义一个数组 ff,其中 f[i]f[i] 表示以第 ii 个元素结尾的连续上升子序列的长度。初始时 f[i]=1f[i] = 1

接下来,我们遍历数组 nums\textit{nums},计算数组 ff 的值。如果 nums[i]=nums[i1]+1nums[i] = nums[i - 1] + 1,则 f[i]=f[i1]+1f[i] = f[i - 1] + 1;否则 f[i]=1f[i] = 1

然后,我们在 [k1,n)[k - 1, n) 的范围内遍历数组 ff,如果 f[i]kf[i] \ge k,那么答案数组添加 nums\textit{nums},否则添加 1-1

遍历结束后,返回答案数组。

时间复杂度 O(n)O(n),空间复杂度 O(n)O(n)。其中 nn 表示数组 nums\textit{nums} 的长度。

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class Solution:
    def resultsArray(self, nums: List[int], k: int) -> List[int]:
        n = len(nums)
        f = [1] * n
        for i in range(1, n):
            if nums[i] == nums[i - 1] + 1:
                f[i] = f[i - 1] + 1
        return [nums[i] if f[i] >= k else -1 for i in range(k - 1, n)]
speed

复杂度分析

指标
时间Depends on the final approach
空间Depends on the final approach
psychology

面试官常问的追问

外企场景
  • question_mark

    Expect optimized O(n) solution using sliding window with running state updates.

  • question_mark

    Look for careful handling of sequences that break consecutiveness within windows.

  • question_mark

    Assess if edge cases with repeated numbers or k = 1 are correctly handled.

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Recomputing the entire window's power from scratch on each slide leading to O(n*k) time.

  • error

    Failing to update state correctly when the outgoing element affects the consecutive sequence.

  • error

    Incorrectly handling repeated numbers that disrupt the consecutive order in a subarray.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    Compute the sum of powers instead of individual subarray powers.

  • arrow_right_alt

    Find the maximum power across all k-size subarrays instead of returning the array.

  • arrow_right_alt

    Extend the problem to variable-size windows and track the longest consecutive sequence for each size.

help

常见问题

外企场景

长度为 K 的子数组的能量值 II题解:滑动窗口(状态滚动更新) | LeetCode #3255 中等