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;
}
}