LeetCode力扣 1300题:转变数组后最接近目标值的数组和(二分查找)

题目:

给你一个整数数组 arr 和一个目标值 target ,请你返回一个整数 value ,使得将数组中所有大于 value 的值变成 value 后,数组的和最接近 target (最接近表示两者之差的绝对值最小)。

如果有多种使得和最接近 target 的方案,请你返回这些整数中的最小值。
请注意,答案不一定是 arr 中的数字。

示例 1:
输入:arr = [4,9,3], target = 10
输出:3
解释:当选择 value 为 3 时,数组会变成 [3, 3, 3],和为 9 ,这是最接近 target 的方案。

示例 2:
输入:arr = [2,3,5], target = 10
输出:5

示例 3:
输入:arr = [60864,25176,27249,21296,20204], target = 56803
输出:11361

提示:
1 <= arr.length <= 10^4
1 <= arr[i], target <= 10^5

分析

很容易想到二分法。让大于 value 的都变成 value ,得到的总和来和 target 进行比较,可能大于、可能小于,最后取整数结果。

  1. 结果最小是 0 ,(有很多情况比如arr=[1,1,1,1],target=1);
  2. 结果最大是 arr 数组的最大值,也就是不改变原数组。此时结果再大,也改变不了原数组加和 和 target 的关系,所以求最小的值就是 arr 的最大值。


class Solution {
    public int findBestValue(int[] arr, int target) {
        int max=0;
        int min=0;
        for(int num:arr){
            max=Math.max(max,num);
        }

        //开始二分查找对于每一个方案,得到的数组和的结果和 target 的距离,并更新
        while(min<max){
            int mid=min+(max-min)/2;
            int temp=count(arr,mid);
            if(temp<target){
                min=mid+1;
            }else{
                max=mid;
            }
        }
        int sum1=count(arr,min-1);
        int sum2=count(arr,min);

        return target-sum1>sum2-target? min:min-1;
    }

    //对于每一个方案 mid 值,计算总共的数组加和
    public int count(int[] arr, int line){
        int total=0;
        for(int num: arr){
            if(num>line){
                total+=line;
            }else{
                total+=num;
            }
        }
        return total;
    }
}

这个代码改了很久,二分的时候开始在过程中是这样的:

        while(min<max){
            int mid=min+(max-min)/2;
            int temp=count(arr,mid);
            if(temp<target){
                min=mid+1;
            }else{
                max=mid-1;
            }
        }

然后最后直接返回了 min ,结果有很多的值是和正确答案差 1.

思考了一下发现,因为这个过程里面,无法确定二分的最后一步是执行的 mid+1 还是 mid-1。

  • 如果是在 min=4,max=5的时候,判断了一次,二分结束max=4,此时min=4;
  • 如果是在 min=4,max=5的时候,判断了一次,二分结束min=5,此时返回min=5。

这样我们返回的结果可能是错的,需要比较到底是 4 还是 5 带给数组的加和离 target 更近一些。

如果是二分查找比较普通的应用,判断结束的时候一般会返回一个绝对的正确答案,但是这个题目好像没有办法,哪怕最终的结果一定是 min 和 max 这两个边界相差为 1 ,组成加和之后,扩大的范围决定哪一个是正确答案是没法确定的。

因此现在为止,认为二分跳出之后只能通过再次比较:

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        int sum1=count(arr,min-1);
        int sum2=count(arr,min);

        return target-sum1>sum2-target? min:min-1;

来得到正确的结果。

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