在JavaScript中使用最大优先队列 - wuuconix's blog
背景
作为一个算法白痴,昨天晚上十点半第一次参加了Leetcode的双周赛,其中有一道题目是这样的。
给你一个正整数数组 nums 。每一次操作中,你可以从 nums 中选择 任意 一个数并将它减小到 恰好 一半。(注意,在后续操作中你可以对减半过的数继续执行操作)
请你返回将 nums 数组和 至少 减少一半的 最少 操作数。
示例 1:
输入:nums = [5,19,8,1] 输出:3 解释:初始 nums 的和为 5 + 19 + 8 + 1 = 33 。 以下是将数组和减少至少一半的一种方法: 选择数字 19 并减小为 9.5 。 选择数字 9.5 并减小为 4.75 。 选择数字 8 并减小为 4 。 最终数组为 [5, 4.75, 4, 1] ,和为 5 + 4.75 + 4 + 1 = 14.75 。 nums 的和减小了 33 - 14.75 = 18.25 ,减小的部分超过了初始数组和的一半,18.25 >= 33/2 = 16.5 。 我们需要 3 个操作实现题目要求,所以返回 3 。 可以证明,无法通过少于 3 个操作使数组和减少至少一半。
题目的思想很简单,就是贪心。因为要获得最少的操作次数,我们每次都去把最大的节点砍一半,肯定会就能最快到达target,也就能得到最少的操作次数。
而如果我们需要每次排序,然后砍一半,这个时间复杂度会很大,然后导致超时。我昨天就是在这里疯狂超时,最后也没做出来这道题目。
最大优先队列
凌晨12点比赛结束后,我和Lattice交流了这道题,发现Java里有PriorityQueue这种内置类,它基于堆,可以实现我们一往里加数,它内部就会自动排序,而且我们可以直接取出最大的数,这道题简直就是在考你知不知道这种数据结构。
这让我大开眼界,虽然说大二上已经学习了数据结构了,但是堆我是一点没记住。没事,会用就行,可是在我的记忆里JavaScript貌似根本就没有现成的优先队列对象。。
于是我在评论区里捕风捉影,发现Leetcode内置了 @datastructures-js/priority-queue 库。
我们可以使用以下代码新建一个最大有限队列。
let queue = new MaxPriorityQueue()
插入数据和得到最大值,我们分别用enqueue和dequeue方法即可
queue.enqueue(1)
queue.enqueue(1)
let max = queue.dequeue()
如果我们需要在本地也使用这个库,直接npm全局安装即可。
npm install -g @datastructures-js/priority-queue
然后在题目文件夹里里初始化,生成一个packages.json文件
npm init -y
在packages.json里添加一个字段。
"type": "module"
这样,我们就能在js文件里用import引入库了。
import { MaxPriorityQueue } from '/root/.nvm/versions/node/v16.13.2/lib/node_modules/@datastructures-js/priority-queue/index.js'
/**
* @param {number[]} nums
* @return {number}
*/
var halveArray = function(nums) {
let sum = nums.reduce((a, b) => a + b) //求和骚操作
let target = sum / 2
let queue = new MaxPriorityQueue()
for (let num of nums) {
queue.enqueue(num)
}
let ans = 0, temp = 0;
while (temp < target ) {
let { element } = queue.dequeue() //这里很奇怪,dequeue的结果难道是一个对象?
element /= 2
temp += element
queue.enqueue(element)
ans += 1
}
return ans
};
值得注意的是,为什么我们dequeue那一句为什么返回结果好像是一个对象。
这是因为Leetcode使用的库版本是 v5.3.0,dequeue函数和最新版v6.0.0有些区别。
考古指南 新版: https://github.com/datastructures-js/priority-queue#dequeue 旧版: https://github.com/datastructures-js/priority-queue/tree/v5.3.0#minpriorityqueuemaxpriorityqueue-3
旧版返回的是一个对象,里面有priority优先级属性和element属性。
所以新版我们这样写就行了。
import { MaxPriorityQueue } from '/root/.nvm/versions/node/v16.13.2/lib/node_modules/@datastructures-js/priority-queue/index.js'
/**
* @param {number[]} nums
* @return {number}
*/
var halveArray = function(nums) {
let sum = nums.reduce((a, b) => a + b) //求和骚操作
let target = sum / 2
let queue = new MaxPriorityQueue()
for (let num of nums) {
queue.enqueue(num)
}
let ans = 0, temp = 0;
while (temp < target ) {
let element = queue.dequeue() //新版直接等于即可
element /= 2
temp += element
queue.enqueue(element)
ans += 1
}
return ans
};
本地能够正常运行。
LeetCode因为使用旧版本,则会报错。
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