涉及知识点
单调向量
题目
一个长度为 n 下标从 0 开始的整数数组 arr 的 不平衡数字 定义为,在 sarr = sorted(arr) 数组中,满足以下条件的下标数目:
 0 <= i < n - 1 ,和
 sarr[i+1] - sarr[i] > 1
 这里,sorted(arr) 表示将数组 arr 排序后得到的数组。
 给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums ,请你返回它所有 子数组 的 不平衡数字 之和。
 子数组指的是一个数组中连续一段 非空 的元素序列。
 示例 1:
 输入:nums = [2,3,1,4]
 输出:3
 解释:总共有 3 个子数组有非 0 不平衡数字:
- 子数组 [3, 1] ,不平衡数字为 1 。
- 子数组 [3, 1, 4] ,不平衡数字为 1 。
- 子数组 [1, 4] ,不平衡数字为 1 。
 其他所有子数组的不平衡数字都是 0 ,所以所有子数组的不平衡数字之和为 3 。
 示例 2:
 输入:nums = [1,3,3,3,5]
 输出:8
 解释:总共有 7 个子数组有非 0 不平衡数字:
- 子数组 [1, 3] ,不平衡数字为 1 。
- 子数组 [1, 3, 3] ,不平衡数字为 1 。
- 子数组 [1, 3, 3, 3] ,不平衡数字为 1 。
- 子数组 [1, 3, 3, 3, 5] ,不平衡数字为 2 。
- 子数组 [3, 3, 3, 5] ,不平衡数字为 1 。
- 子数组 [3, 3, 5] ,不平衡数字为 1 。
- 子数组 [3, 5] ,不平衡数字为 1 。
 其他所有子数组的不平衡数字都是 0 ,所以所有子数组的不平衡数字之和为 8 。
 参数范围:
 1 <= nums.length <= 1000
 1 <= nums[i] <= nums.length
分析
时间复杂度
O(n*logn),共五步,四步是是O(n),一步是O(nlogn),故总时间复杂度是O(nlogn)。
排在首位
左边没有数小于等于nums[i],右边没有数据小于nums[i]。
原理
排序时,相同的数字相同顺序不变。依次枚举nums个元素,再计算所有子数组的不平衡数之和。如果左边有数等于nums[i]或nums[i]-1,则nums[i]一定不是不平衡数字。处理nums[i]时,包括nums[i]的子数组[l,r],l其取值范围为(-1,i],r取值范围为[i,m_c)。令l1是nums[l1]nums[i]或nums[l1]+1nums[i],l1取值范围为(-1,i)如果有多个l1,取最大值。令r1取值范围为(i,m_c),令nums[r1]==nums[i]-1,如果有多个r1,取最小值。如果l1不存在,取-1;如果r1不存在取m_c。如果l取[0,il]或r取[r1,m_c),则nums[i]一定不是平衡数。
| 条件一 | 取[0,il]或r取[r1,m_c) | 
| 条件二 | 排在首位 | 
| 情况一 | 条件一成立 | 条件二一定不成立 | 一定不是不平衡数 | 
| 情况二 | 条件一不成立 | 条件二成立 | 一定不是不平衡数 | 
| 情况二 | 条件一不成立 | 条件二不成立 | 是不平衡数 | 
由于条件一和条件二不可能同时成立,所以情况二,可以简化为:条件二成立。
变量解释
| num1 | 情况二和情况三 | 
| num2 | 情况二 | 
单调向量
如果l11 < l12,且nums[l11] >= nums[l12],则l11被淘汰。这意味者:qLeft是单调递增,方便使用二分查找,
步骤
一,计算l1。
 二,计算r1。
 三,计算l2。
 四,计算r2。
 五,枚举nums[i]的不平衡数。
代码
class Solution {
 public:
 int sumImbalanceNumbers(vector& nums) {
 m_c = nums.size();
 const int iMaxValue = *std::max_element(nums.begin(), nums.end());
 vector vLeftRange(m_c),vRightRange(m_c);
 {
 vector vLeft(iMaxValue + 1, -1);
 for (int i = 0; i < m_c; i++)
 {
 vLeftRange[i] = max(vLeft[nums[i]], vLeft[nums[i] - 1]);
 vLeft[nums[i]] = i;
 }
 }
 {
 vector vRight(iMaxValue + 1, nums.size());
 for (int i =m_c-1 ; i >= 0 ; i-- )
 {
 vRightRange[i] = vRight[nums[i]-1];
 vRight[nums[i]] = i;
 }
 }
 vector vLeftRange2(m_c), vRightRange2(m_c);
 {
 vector<pair<int, int>> qLeft;
 for (int i = 0; i < m_c; i++)
 {
 auto it1 = std::upper_bound(qLeft.begin(), qLeft.end(), std::make_pair(nums[i] + 1, -1));
 int left = (qLeft.begin() == it1) ? -1 : std::prev(it1)->second;
 vLeftRange2[i] = left;
 while (qLeft.size() && (qLeft.back().first >= nums[i]))
 {
 qLeft.pop_back();
 }
 qLeft.emplace_back(nums[i], i);
 }
 }
 {
 vector<pair<int, int>> qRight;
 for (int i = m_c - 1; i >= 0; i–)
 {
 auto it2 = std::upper_bound(qRight.begin(), qRight.end(), std::make_pair(nums[i], -1));
 auto right = (qRight.begin() == it2) ? m_c : std::prev(it2)->second;
 vRightRange2[i] = right;
 while (qRight.size() && (qRight.back().first >= nums[i]))
 {
 qRight.pop_back();
 }
 qRight.emplace_back(nums[i], i);
 }
 }
 int iRet = 0;
 for (int i = 0; i < m_c; i++)
 { 
 int num1 = (i - vLeftRange[i]) * (vRightRange[i] - i);//左边不包括nums[i]和nums[i]-1,右边不包括nums[i]的数量 
 int num2 = (i - vLeftRange2[i]) * (vRightRange2[i] - i);//左边全部都比他大,右边大于等于,也就是排到最左边
 iRet += num1 - num2;
 }
 return iRet;
 }
 int m_c;
 };
核心代码
测试
template
 void Assert(const vector& v1, const vector& v2)
 {
 if (v1.size() != v2.size())
 {
 assert(false);
 return;
 }
 for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
 {
 assert(v1[i] == v2[i]);
 }
 }
template
 void Assert(const T& t1, const T& t2)
 {
 assert(t1 == t2);
 }
 int main()
 {
 Solution slu;
 vector nums = {2,3,1,3 };
 int res;
res = slu.sumImbalanceNumbers(nums);
Assert(3 ,res);
//CConsole::Out(res);
}
2023年8月旧代码一
class Solution {
 public:
 int sumImbalanceNumbers(vector& nums) {
 m_c = nums.size();
 int iRet = 0;
 for (int i = 0; i < m_c; i++)
 {
 int iMin = nums[i], iMax = nums[i];
 int iBalanceNum = 0;
 std::unordered_set mVis;
 mVis.emplace(nums[i]);
 for (int j = i+1; j < m_c; j++)
 {
 const int& n = nums[j];
 if (mVis.count(n))
 {
 iRet += iBalanceNum;
 continue;
 }
 if (n < iMin)
 {
 if (!mVis.count(n + 1))
 {
 iBalanceNum++;
 }
 iMin = n;
 }
 else if (n > iMax)
 {
 if (!mVis.count(n - 1))
 {
 iBalanceNum++;
 }
 iMax = n;
 }
 else
 {
 if (mVis.count(n - 1)&& mVis.count(n + 1))
 {
 iBalanceNum–;
 }
 if (mVis.count(n - 1) || mVis.count(n + 1))
 { 
 }
 else
 {
 iBalanceNum++;
 }
 }
 iRet += iBalanceNum;
 mVis.emplace(n);
 } 
 }
 return iRet;
 }
 int m_c;
 };
2023年8月旧代码二
class Solution {
 public:
 int sumImbalanceNumbers(vector& nums) {
 m_c = nums.size();
 int mVis[1001] = { 0 };
 int iRet = 0;
 for (int i = 0; i < m_c; i++)
 {
 int iMin = nums[i], iMax = nums[i];
 int iBalanceNum = 0;
 memset(mVis, 0, sizeof(mVis));
 mVis[nums[i]]= true;
 for (int j = i+1; j < m_c; j++)
 {
 const int& n = nums[j];
 if (mVis[n])
 {
 iRet += iBalanceNum;
 continue;
 }
 if (n < iMin)
 {
 if (!mVis[n + 1])
 {
 iBalanceNum++;
 }
 iMin = n;
 }
 else if (n > iMax)
 {
 if (!mVis[n - 1])
 {
 iBalanceNum++;
 }
 iMax = n;
 }
 else
 {
 if (mVis[n - 1] && mVis[n + 1])
 {
 iBalanceNum–;
 }
 if (mVis[n - 1] || mVis[n + 1])
 { 
 }
 else
 {
 iBalanceNum++;
 }
 }
 iRet += iBalanceNum;
 mVis[n]=true;
 } 
 }
 return iRet;
 }
 int m_c;
 };
扩展阅读
视频课程
有效学习:明确的目标 及时的反馈 拉伸区(难度合适),可以先学简单的课程,请移步CSDN学院,听白银讲师(也就是鄙人)的讲解。
 https://edu.csdn.net/course/detail/38771
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相关下载
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测试环境
操作系统:win7 开发环境: VS2019 C++17
 或者 操作系统:win10 开发环境:
VS2022 C++17











