子数组累加和为aim(小于等于aim)的三个问题

  • 累加和 = aim的最长子数组的长度(数组可+,-,0);
  • 累加和 = aim的最长子数组的长度(数组+)(只有正数);
  • 累加和 <= aim的最长子数组的长度(数组可+,-,0);

累加和 = aim的最长子数组的长度(数组可+,-,0);

这个题目使用HashMap来存储前面出现过的累加和的下标,具体过程如下:

  • 使用变量sum表示从0位置开始一直加到i位置所有元素的累加和;
  • HashMapkey表示从arr最左边开始累加过程中出现过的sum值,value表示的是sum值出现最早的位置;、
  • 假设当前元素为arr[i],则sum += arr[i],之前所有累加和为sum ,查看map中是否有sum - aim这个值,如果有,且对应valuej,那么就找到一个子数组累加和为aim的,且长度为 i - j + 1
  • 检查现在的sum 是否在map中出现,如果不存在,说明此时是第一次出现的,把(sum,i)加入到map中;
  • 继续遍历数组;

很重要的一个地方就是一开始map中要存(0,-1)这个值,直观理解是一个数也没有的时候也可以累加出0
看下面例子:
[1,2,3,3] , aim = 6
如果没有存(0,-1),累加到下标为2的时候,sum = 6 此时,sum - aim = 6 - 6 = 0,但是没有0这个累加和,就会忽略;

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ``` /** O(n)时间 O(n)空间 */ static int getMaxLength(int[] arr,int aim){ if(arr == null

问题变式: 给定一个数组,求正数和负数个数相等最长子数组长度。
解: 把正数变成1,负数变成-1即可。

还有一个扩展问题:

题目:

定义数组的异或和的概念:
数组中所有的数异或起来,得到的结果叫做数组的异或和,比如数组{3, 2, 1}的异或和是: 3 ^ 2 ^ 1 = 0
给定一个数组arr,你可以任意把arr分成很多不相容的子数组,你的目的是: 分出来的子数组中,异或和为0的子数组最多。
请返回: 分出来的子数组中,异或和为0的子数组最多是多少?

解析: 可以利用这个思想找到最晚出现和0~i内异或和(假设为xor)同样异或和的更小的范围内最晚出现的位置,因为最后一个部分是异或和为0,且xor^0 = xor
这里写图片描述

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 /** * dp[i] = max(dp[i-1],dp[k] + 1) k表示的是i 如果是最优划分中的最后一个部分的最后一个数的话,k是那个部分的开始的地方的前一个 * 从 0~i-1中异或还是 xor的最晚的位置 : * @param arr * @return */ static int maxEor(int[] arr){ HashMap<Integer,Integer>map = new HashMap<>();//存放某个异或和最晚出现的位置 int res = 0,xor = 0; int[] dp = new int[arr.length]; map.put(0,-1); for(int i = 0; i < arr.length; i++){ xor ^= arr[i]; if(map.containsKey(xor)){// 找到上一个异或和为xor的最晚出现的位置   因为xor^0 = xor int k = map.get(xor); //k dp[i] = k == -1 ? 1 : dp[k] + 1; } if(i > 0){ dp[i] = Math.max(dp[i],dp[i-1]); } map.put(xor,i); //每次都要put进去 res = Math.max(dp[i],res); } return res; }

累加和 = aim的最长子数组的长度(数组+)(只有正数);

这个和上面唯一的不同就是数组中只有正数,这里使用类似窗口移动的做法,给出两个指针,L、R表示窗口的左右边界 ,sum表示的是arr[L,R]之间的累加和,LR一直往右动。

  • 如果窗口内sum < aimR就往右扩,并且sum += arr[R]
  • 如果窗口内sum > aimL 就往右扩,并且sum -= arr[L]
  • 如果窗口内sum = aim, 就说明这个窗口内累加和为sum ,此时记录最大值即可;

这里写图片描述

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ``` static int getMax(int[] arr,int aim){ if(arr == null

累加和 <= aim的最长子数组的长度(数组可+,-,0);

两个数组sumendssum[i]表示的是以arr[i]开头(必须包含arr[i])的所有子数组的最小累加和,对应的ends[i]表示的是取得这个最小累加和的右边界。 一开始先求出sums数组和ends[]数组。
这里写图片描述

这个题目最精华的是左右边界不回退,就是说,如果从0位置扩到T区间,T+1区间不能扩了,此时不是回到1位置开始扩,而是舍弃0位置,看能不能由于舍弃0位置把T+1位置加进来:

这里写图片描述

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 ``` static int getMaxLength2(int[] arr,int aim){ if(arr == null