题目
给你一个长度为 n 的整数数组 nums,以及三个整数 m、l 和 r。
你的任务是从 nums 中选择 至少 一个且至多 m 个互不重叠的子数组,并满足:
- 每个被选择的子数组 的长度都在
[l, r]范围内(包含两端)。 - 所有被选择子数组 的总和 最大。
返回你能够取得的最大 总和。
子数组 是数组中一个连续的 非空元素序列。
示例 1:
输入: nums = 4,1,-5,2, m = 2, l = 1, r = 3
输出: 7
解释:
一种最优策略是:
- 选择子数组
[4, 1],其和为4 + 1 = 5;再选择子数组[2],其和为 2。两个子数组的长度都在[l, r]范围内。 - 这些子数组的总和为
5 + 2 = 7,这是在至多m = 2个子数组下能够取得的最大总和。
题解
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java
class Solution {
// DP 值, 子数组个数
private record Pair(long f, int cnt) {
}
// 相等的时候,子数组个数更大的劣
private boolean less(Pair a, Pair b) {
return a.f < b.f || a.f == b.f && a.cnt > b.cnt;
}
public long maximumSum(int[] nums, int m, int l, int r) {
int n = nums.length;
long[] s = new long[n + 1]; // nums 的前缀和
long posSum = 0; // nums 中的正数之和
for (int i = 0; i < n; i++) {
s[i + 1] = s[i] + nums[i];
if (nums[i] > 0) {
posSum += nums[i];
}
}
Pair res0 = dpWithoutLimit(0, n, l, r, s);
if (res0.cnt <= m) { // 直接满足题目要求
return res0.f;
}
// 现在专注于解决「选恰好 m 个子数组」的问题
long ans = 0;
long left = 0;
long right = posSum + 1;
while (left + 1 < right) {
long k = left + (right - left) / 2;
Pair res = dpWithoutLimit(k, n, l, r, s);
if (res.cnt <= m) {
ans = res.f + m * k; // 见题解【细节 1】
right = k;
} else {
left = k;
}
}
return ans;
}
// 没有 m 约束,但每选一个子数组就要把元素和减少 k
private Pair dpWithoutLimit(long k, int n, int l, int r, long[] s) {
Pair[] f = new Pair[n + 1];
Arrays.fill(f, 0, l, new Pair(0, 0));
Deque<Integer> q = new ArrayDeque<>();
Pair res = new Pair(Long.MIN_VALUE, 0);
for (int i = l; i <= n; i++) {
// 1. 入
int j = i - l;
Pair v = new Pair(f[j].f - s[j], f[j].cnt);
while (!q.isEmpty() && less(new Pair(f[q.peekLast()].f - s[q.peekLast()], f[q.peekLast()].cnt), v)) {
q.pollLast();
}
q.addLast(j);
// 2. 更新答案
j = q.peekFirst();
Pair choose = new Pair(f[j].f - s[j] + s[i] - k, f[j].cnt + 1);
if (less(res, choose)) {
// choose 保证我们至少选了一个子数组
res = choose;
}
// 更新 DP
f[i] = less(f[i - 1], choose) ? choose : f[i - 1];
// 3. 出,下一轮循环队首离开窗口
if (j <= i - r) {
q.pollFirst();
}
}
return res;
}
}