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最大子序列的分数

给你两个下标从 0 开始的整数数组 nums1 和 nums2 ,两者长度都是 n ,再给你一个正整数 k 。你必须从 nums1 中选一个长度为 k 的 子序列 对应的下标。 对于选择的下标 i 0 , i 1 ,..., i k - 1 ,你的 分数 定义如下: nums1 中下标对应元素求和,…

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中等 · 贪心·invariant

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答案摘要

将 `nums2` 与 `nums1` 按照 `nums2` 降序排序,然后从前往后遍历,维护一个小根堆,堆中存储 `nums1` 中的元素,堆中元素个数不超过 个,同时维护一个变量 ,表示堆中元素的和,遍历过程中不断更新答案。 时间复杂度 $O(n \times \log n)$,空间复杂度 。其中 为数组 `nums1` 的长度。

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题目描述

给你两个下标从 0 开始的整数数组 nums1 和 nums2 ,两者长度都是 n ,再给你一个正整数 k 。你必须从 nums1 中选一个长度为 k 的 子序列 对应的下标。

对于选择的下标 i0 ,i1 ,..., ik - 1 ,你的 分数 定义如下:

  • nums1 中下标对应元素求和,乘以 nums2 中下标对应元素的 最小值 。
  • 用公式表示: (nums1[i0] + nums1[i1] +...+ nums1[ik - 1]) * min(nums2[i0] , nums2[i1], ... ,nums2[ik - 1]) 。

请你返回 最大 可能的分数。

一个数组的 子序列 下标是集合 {0, 1, ..., n-1} 中删除若干元素得到的剩余集合,也可以不删除任何元素。

 

示例 1:

输入:nums1 = [1,3,3,2], nums2 = [2,1,3,4], k = 3
输出:12
解释:
四个可能的子序列分数为:
- 选择下标 0 ,1 和 2 ,得到分数 (1+3+3) * min(2,1,3) = 7 。
- 选择下标 0 ,1 和 3 ,得到分数 (1+3+2) * min(2,1,4) = 6 。
- 选择下标 0 ,2 和 3 ,得到分数 (1+3+2) * min(2,3,4) = 12 。
- 选择下标 1 ,2 和 3 ,得到分数 (3+3+2) * min(1,3,4) = 8 。
所以最大分数为 12 。

示例 2:

输入:nums1 = [4,2,3,1,1], nums2 = [7,5,10,9,6], k = 1
输出:30
解释:
选择下标 2 最优:nums1[2] * nums2[2] = 3 * 10 = 30 是最大可能分数。

 

提示:

  • n == nums1.length == nums2.length
  • 1 <= n <= 105
  • 0 <= nums1[i], nums2[j] <= 105
  • 1 <= k <= n
lightbulb

解题思路

方法一:排序 + 优先队列(小根堆)

nums2nums1 按照 nums2 降序排序,然后从前往后遍历,维护一个小根堆,堆中存储 nums1 中的元素,堆中元素个数不超过 kk 个,同时维护一个变量 ss,表示堆中元素的和,遍历过程中不断更新答案。

时间复杂度 O(n×logn)O(n \times \log n),空间复杂度 O(n)O(n)。其中 nn 为数组 nums1 的长度。

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class Solution:
    def maxScore(self, nums1: List[int], nums2: List[int], k: int) -> int:
        nums = sorted(zip(nums2, nums1), reverse=True)
        q = []
        ans = s = 0
        for a, b in nums:
            s += b
            heappush(q, b)
            if len(q) == k:
                ans = max(ans, s * a)
                s -= heappop(q)
        return ans
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

    Candidate understands greedy algorithms and the importance of sorting in optimization problems.

  • question_mark

    Ability to implement a heap and manage subsequence selection efficiently.

  • question_mark

    Shows familiarity with complexity trade-offs between sorting and heap-based solutions.

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Not sorting nums2 properly, leading to a suboptimal selection of indices.

  • error

    Incorrectly handling edge cases where k = 1 or k = n, which can change the dynamics of the subsequence.

  • error

    Failing to utilize the min-heap effectively, leading to inefficient or incorrect subsequence score calculations.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    Consider variations where nums1 and nums2 have different ranges of values.

  • arrow_right_alt

    Explore approaches where k is dynamically adjusted based on certain conditions.

  • arrow_right_alt

    Change the problem to use different operations, such as summing the elements instead of multiplying.

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常见问题

外企场景

最大子序列的分数题解:贪心·invariant | LeetCode #2542 中等