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老鼠和奶酪

有两只老鼠和 n 块不同类型的奶酪,每块奶酪都只能被其中一只老鼠吃掉。 下标为 i 处的奶酪被吃掉的得分为: 如果第一只老鼠吃掉,则得分为 reward1[i] 。 如果第二只老鼠吃掉,则得分为 reward2[i] 。 给你一个正整数数组 reward1 ,一个正整数数组 reward2 ,和一个…

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中等 · 贪心·invariant

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答案摘要

我们可以先将所有奶酪分给第二只老鼠,因此初始得分为 $\sum_{i=0}^{n-1} reward2[i]$。 接下来,考虑将其中 块奶酪分给第一只老鼠,那么我们应该如何选择这 块奶酪呢?显然,将第 块奶酪从第二只老鼠分给第一只老鼠,得分的变化量为 $reward1[i] - reward2[i]$,我们希望这个变化量尽可能大,这样才能使得总得分最大。

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题目描述

有两只老鼠和 n 块不同类型的奶酪,每块奶酪都只能被其中一只老鼠吃掉。

下标为 i 处的奶酪被吃掉的得分为:

  • 如果第一只老鼠吃掉,则得分为 reward1[i] 。
  • 如果第二只老鼠吃掉,则得分为 reward2[i] 。

给你一个正整数数组 reward1 ,一个正整数数组 reward2 ,和一个非负整数 k 。

请你返回第一只老鼠恰好吃掉 k 块奶酪的情况下,最大 得分为多少。

 

示例 1:

输入:reward1 = [1,1,3,4], reward2 = [4,4,1,1], k = 2
输出:15
解释:这个例子中,第一只老鼠吃掉第 2 和 3 块奶酪(下标从 0 开始),第二只老鼠吃掉第 0 和 1 块奶酪。
总得分为 4 + 4 + 3 + 4 = 15 。
15 是最高得分。

示例 2:

输入:reward1 = [1,1], reward2 = [1,1], k = 2
输出:2
解释:这个例子中,第一只老鼠吃掉第 0 和 1 块奶酪(下标从 0 开始),第二只老鼠不吃任何奶酪。
总得分为 1 + 1 = 2 。
2 是最高得分。

 

提示:

  • 1 <= n == reward1.length == reward2.length <= 105
  • 1 <= reward1[i], reward2[i] <= 1000
  • 0 <= k <= n
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解题思路

方法一:贪心 + 排序

我们可以先将所有奶酪分给第二只老鼠,因此初始得分为 i=0n1reward2[i]\sum_{i=0}^{n-1} reward2[i]

接下来,考虑将其中 kk 块奶酪分给第一只老鼠,那么我们应该如何选择这 kk 块奶酪呢?显然,将第 ii 块奶酪从第二只老鼠分给第一只老鼠,得分的变化量为 reward1[i]reward2[i]reward1[i] - reward2[i],我们希望这个变化量尽可能大,这样才能使得总得分最大。

因此,我们将奶酪按照 reward1[i]reward2[i]reward1[i] - reward2[i] 从大到小排序,前 kk 块奶酪由第一只老鼠吃掉,剩下的奶酪由第二只老鼠吃掉,即可得到最大得分。也即是说,我们将初始得分加上 i=0k1(reward1[i]reward2[i])\sum_{i=0}^{k-1} (reward1[i] - reward2[i]) 即可。

时间复杂度 O(n×logn)O(n \times \log n),空间复杂度 O(logn)O(\log n)。其中 nn 为奶酪的数量。

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class Solution:
    def miceAndCheese(self, reward1: List[int], reward2: List[int], k: int) -> int:
        n = len(reward1)
        idx = sorted(range(n), key=lambda i: reward1[i] - reward2[i], reverse=True)
        return sum(reward1[i] for i in idx[:k]) + sum(reward2[i] for i in idx[k:])
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

    Test the candidate's understanding of greedy algorithms and their ability to handle sorting in optimization problems.

  • question_mark

    Evaluate if the candidate can recognize the pattern of greedy choice plus invariant validation and apply it correctly.

  • question_mark

    Look for understanding of the trade-off between the first mouse's reward and the second mouse's reward, ensuring the final solution is maximized.

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Incorrectly assigning cheese types to both mice, ignoring the greedy approach that maximizes rewards.

  • error

    Forgetting to validate that the first mouse eats at most k cheeses, which could violate the problem's constraints.

  • error

    Neglecting to account for sorting the cheese reward differences before assignment, leading to suboptimal solutions.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    Change the constraint on k, allowing for more or fewer cheeses for the first mouse to eat.

  • arrow_right_alt

    Modify the problem by having more than two mice, testing the scalability of the approach.

  • arrow_right_alt

    Alter the reward arrays to introduce some randomness or additional constraints to test robustness.

help

常见问题

外企场景

老鼠和奶酪题解:贪心·invariant | LeetCode #2611 中等