最大子数组大小,以便在C ++程序中所有具有该大小的子数组的总和小于k
在这个问题中,我们得到了一个数组arr[],该数组由n个正整数和一个整数k组成。我们的任务是创建一个程序来查找最大子数组大小,以使该大小的所有子数组的总和小于k。
问题描述-我们需要找到子数组的最大大小,以使所有根据该数组的元素创建的子数组的大小之和小于或等于k。
让我们举个例子来了解这个问题,
输入项
arr[n] = {4, 1, 3, 2}, k = 9
输出结果
3
说明
大小为3的所有子数组及其总和-
{4, 1, 3} = 8 {1, 3, 2} = 6 The sum of all subarrays of size 3 is less than or equal to k.
解决方法
解决该问题的简单方法是找到大小大于k的子数组。为此,我们将创建一个前缀sum,它表示直到给定索引的元素之和。对于此前缀总和,我们将找到小于k的最大结果,并且其索引将是我们的结果。在这里,我们使用了以下事实:如果对于任何大小,前缀总和都大于k,而其余所有总和都小于,那么所有大小为-1长度的子数组的总和都将小于k。
示例
该程序说明了我们解决方案的工作原理,
#include<iostream> using namespace std; int calcSubArraySize(int arr[], int n, int k){ int prefixSum[n + 1]; prefixSum[0] = 0; for (int i = 0; i < n; i++) prefixSum[i + 1] = prefixSum[i] + arr[i]; //搜索尺寸 int maxLen = −1; int start = 1, end = n; int mid, i; while (start <= end){ int mid = (start + end) / 2; for (i = mid; i <= n; i++){ if (prefixSum[i] − prefixSum[i − mid] > k) break; } if (i == n + 1){ start = mid + 1; maxLen = mid; } else end = mid − 1; } return maxLen; } int main(){ int arr[] = {4, 1, 2, 3}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int k = 9; cout<<"The maximum subarray size, such that all subarrays of that size have sum less than k is "<<calcSubArraySize(arr, n, k); return 0; }
输出结果
这种方法是有效的,但可以提出一种更好的方法来解决该问题,
在这种方法中,我们将使用滑动Window方法查找子数组的总和。从取所有元素开始,我们将找到总和保持在k以上的长度。然后返回长度−1,这是所有子数组之和小于或等于0的子数组的最大大小。
示例
该程序说明了我们解决方案的工作原理,
#include <iostream> using namespace std; int calcSubArraySizeSW(int arr[], int n, int k){ int maxLen = n; int subArraySum = 0; int start = 0; for (int end = 0; end < n; end++){ subArraySum += arr[end]; while (subArraySum > k) { subArraySum −= arr[start]; start++; maxLen = min(maxLen, end − start + 1); if (subArraySum == 0) break; } if (subArraySum == 0) { maxLen = −1; break; } } return maxLen; } int main(){ int arr[] = { 4, 1, 3, 2, 6 }; int k = 12; int n = sizeof(arr)/ sizeof(arr[0]); cout<<"The maximum subarray size, such that all subarrays of that size have sum less than k is "<<calcSubArraySizeSW(arr, n, k); return 0; }
输出结果
The maximum subarray size, such that all subarrays of that size have sum less than k is 4