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使数组连续的最少操作数

给你一个整数数组 nums 。每一次操作中,你可以将 nums 中 任意 一个元素替换成 任意 整数。 如果 nums 满足以下条件,那么它是 连续的 : nums 中所有元素都是 互不相同 的。 nums 中 最大 元素与 最小 元素的差等于 nums.length - 1 。 比方说, nums…

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相关题

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困难 · 数组·哈希·扫描

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答案摘要

我们先将数组排序,去重。 然后遍历数组,枚举以当前元素 作为连续数组的最小值,通过二分查找找到第一个大于 $nums[i] + n - 1$ 的位置 ,那么 就是当前元素作为最小值时,连续数组的长度,更新答案,即 $ans = \min(ans, n - (j - i))$。

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题目描述

给你一个整数数组 nums 。每一次操作中,你可以将 nums 中 任意 一个元素替换成 任意 整数。

如果 nums 满足以下条件,那么它是 连续的 :

  • nums 中所有元素都是 互不相同 的。
  • nums 中 最大 元素与 最小 元素的差等于 nums.length - 1 。

比方说,nums = [4, 2, 5, 3] 是 连续的 ,但是 nums = [1, 2, 3, 5, 6] 不是连续的 。

请你返回使 nums 连续 的 最少 操作次数。

 

示例 1:

输入:nums = [4,2,5,3]
输出:0
解释:nums 已经是连续的了。

示例 2:

输入:nums = [1,2,3,5,6]
输出:1
解释:一个可能的解是将最后一个元素变为 4 。
结果数组为 [1,2,3,5,4] ,是连续数组。

示例 3:

输入:nums = [1,10,100,1000]
输出:3
解释:一个可能的解是:
- 将第二个元素变为 2 。
- 将第三个元素变为 3 。
- 将第四个元素变为 4 。
结果数组为 [1,2,3,4] ,是连续数组。

 

提示:

  • 1 <= nums.length <= 105
  • 1 <= nums[i] <= 109
lightbulb

解题思路

方法一:排序 + 去重 + 二分查找

我们先将数组排序,去重。

然后遍历数组,枚举以当前元素 nums[i]nums[i] 作为连续数组的最小值,通过二分查找找到第一个大于 nums[i]+n1nums[i] + n - 1 的位置 jj,那么 jij-i 就是当前元素作为最小值时,连续数组的长度,更新答案,即 ans=min(ans,n(ji))ans = \min(ans, n - (j - i))

最后返回 ansans 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 为数组长度。

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class Solution:
    def minOperations(self, nums: List[int]) -> int:
        ans = n = len(nums)
        nums = sorted(set(nums))
        for i, v in enumerate(nums):
            j = bisect_right(nums, v + n - 1)
            ans = min(ans, n - (j - i))
        return ans
speed

复杂度分析

指标
时间O(n \cdot \log{}n)
空间O(n)
psychology

面试官常问的追问

外企场景
  • question_mark

    The candidate understands the need for sorting before applying any further optimizations.

  • question_mark

    The candidate efficiently identifies the correct subarray using sliding window logic.

  • question_mark

    The candidate uses hash tables effectively to minimize operations and detect gaps.

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Failing to sort the array initially, leading to unnecessary complexity in gap detection.

  • error

    Misunderstanding the sliding window approach and applying it incorrectly, resulting in higher complexity.

  • error

    Not considering the impact of large array sizes and struggling with time and space constraints.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    What if the array contains only a single element? The problem becomes trivial as no operations are needed.

  • arrow_right_alt

    What if the array is already sorted or already continuous? The result will be 0 operations required.

  • arrow_right_alt

    If the array contains duplicate elements, they can still be part of the solution if they fit into the continuous subarray.

help

常见问题

外企场景

使数组连续的最少操作数题解:数组·哈希·扫描 | LeetCode #2009 困难