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其范围之和(1,2)的三元组

algorithm

给定n数组中的正实数,找出该集合中是否 存在 三元组,使得三元组的总和在范围内(1, 2)。在线性时间和恒定空间中进行。

  • 数组未排序。
  • 数字为正
  • 数字是 实数

任何帮助将不胜感激。谢谢。


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2020-07-28

共1个答案

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诀窍是找出一种方法,对可能的解决方案进行分类,并为每个解决方案提出一个线性时间恒定空间解决方案。

考虑这三个范围X = (0,2/3), Y = [2/3,1], Z = (1,2)。最多可以有一个值Z(如果有两个值来自Z,则总和将超过1+1=2)。同样,至少一个值必须来自X。假设有3个值,a <= b <= c因此1 <= a+b+c <= 2。然后,考虑哪些可行的解决方案类别是可行的:

A) `a \in X, b \in X, C \in X` 
B) `a \in X, b \in X, C \in Y` 
C) `a \in X, b \in X, C \in Z` 
D) `a \in X, b \in Y, C \in Y` 
E) `a \in X, b \in Y, C \in Z`

那么我们如何测试每种情况?

案例A非常容易测试:保证总和小于2,因此我们只需要测试最大和(X中最大的3个元素)超过1。

情况C非常容易测试:由于保证了总和大于1,我们只需要检查总和是否小于2。因此,为了做到这一点,我们只需要测试X中的最小2个值即可。 Z的最小值

情况D和E与C相似(因为总和必须至少为4/3> 1,因此请在每个类别中选择最小的值)。

情况B是唯一棘手的情况。 0 < a+b < 4/32/3 <= c <= 1。为了处理情况B,我们考虑以下间隔:X1 =(0,1/2),X2 =
[1/2 2/3),Y = [2/3,1]。

这导致以下三个有效情况:

B1。X1中的a,X2中的b,Y中的c

B2。X1中的a,X1中的b,Y中的c

B3。X2中的a,X2中的b,Y中的c

情况B1和B3:三个数字的总和始终大于1,因此我们取最小值,然后检查其是否小于2。

情况B2:三个数字的总和总是小于2,因此我们取最大和并检查是否大于1。

综上所述,测试是:

  • |X| >= 3Xmax(1) + Xmax(2) + Xmax(3) >= 1
  • |X| >= 2|Z| >= 1Xmin(1)+Xmin(2)+Zmin(1) <= 2
  • |X| >= 1|Y| >= 2Xmin(1)+Ymin(1)+Ymin(2) <= 2
  • |X| >= 1|Y| >= 1|Z| >= 1,和Xmin(1)+Ymin(1)+Zmin(1) <= 2
  • |X| >= 2|Y| >= 1Xmax(1) + Xmax(2) + Ymin(1) < 2
  • |X| >= 2|Y| >= 1Xmin(1) + Xmin(2) + Ymax(1) > 1

每个测试都可以在线性时间和恒定空间中进行(您只需要查找Xmax(1), Xmax(2), Xmax(3), Xmin(1), Xmin(2), Ymin(1), Ymin(2), Ymax(1), Zmin(1),即使没有对数据进行排序,也可以一次找到所有这些)

2020-07-28