[leetcode/lintcode 题解] 百度面试真题:木材加工

描述
有一些原木,现在想把这些木头切割成一些长度相同的小段木头,需要得到的小段的数目至少为k。当然,我们希望得到的小段越长越好,你需要计算能够得到的小段木头的最大长度。
木头长度的单位是厘米。原木的长度都是正整数,我们要求切割得到的小段木头的长度也要求是整数。无法切出要求至少k段的,则返回0即可。

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样例1
输入:
L = [232, 124, 456]
k = 7
输出: 114
Explanation: 我们可以把它分成114cm的7段,而115cm不可以
样例2
输入:
L = [1, 2, 3]
k = 7
输出: 0
说明:很显然我们不能按照题目要求完成。

算法:二分

题目意思是说给出n段木材L[i], 将这n段木材切分为至少k段,这k段等长,
若直接枚举每段木材的长度则时间复杂度高达 O(n*maxL), 我们可以使用二分答案来优化枚举木材长度的过程

  • 设left=0,即木材长度最小为0,设right=max_L即所有木材中最长的长度,因为结果是不可能大于这个长度的,mid = left + right
  • 若长度为mid时不能完成,说明太长了,那么我们往区间[left,mid]搜,
  • 若可以完成,说明也许可以更长,那么我们往[mid,right]搜,
  • 在check函数中,我们判断用所有木头除当前mid的值的和是否大于等于k,若小于则说明该mid不可行, 若大于等于则说明mid可行
  • 由于判断条件是left + 1 < right,最后结果就是left的值

复杂度分析

  • 时间复杂度O(nlog(n))

    • 二分查找的复杂度
  • 空间复杂度O(size(L))

    • 只有数组L
public class Solution {
    /**
     * @param L: Given n pieces of wood with length L[i]
     * @param k: An integer
     * @return: The maximum length of the small pieces
     */
    public int woodCut(int[] L, int k) {
        int len_L = L.length;
        if (len_L == 0) {
            return 0;
        }
        int max_L = 0;//寻找最大值
        for (int i = 0;i < len_L;i++) {
            max_L = Math.max(max_L,L[i]);
        }
        long left = 0,right = max_L;
        int mid;
        while (left + 1 < right) {
            mid = (int)(left + (right - left) / 2);
            if (check(L, k, len_L, mid)) {//如果还能分更长的,则往[mid,right]走
                left = mid;
            }
            else {//如果不能分更长的,则往[left,mid]走
                right = mid;
            }
        }
        if(check(L,k,len_L,(int)right)) return (int)right;
        return (int)left;
    }
    private boolean check(int [] L,int k,int len_L,int mid){
        int count = 0;
        //计算当前长度下能分成几段
        for (int i = 0;i < len_L;i++) {
            count += L[i] / mid;
        }
        //如果还能分更长的,返回true
        if (count >= k) {
            return true;
        }
        //如果不能分更长的,返回false
        return false;
    }
}

更多题解参考:九章官网solution

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