将数组通过重复移除任意递增对中的一个元素,最终缩减为单个元素。
通过重复移除元素将数组缩减为单个元素,遵循以下标准:
选择索引 i 和 j,使得 i < j 且 arr[i] < arr[j],并将其中一个元素转换为 0。
问题陈述
给定一个包含正整数的数组 arr[]。确定是否可以通过重复移除任意递增对中的一个元素,将数组缩减为单个元素。如果可能,返回 true 以及所选的索引和被移除元素的索引。
示例 1
输入
arr[] = {5, 7, 10, 2, 4, 8}
输出
True 0 1 1 0 2 2 4 5 4 3 5 3 0 5 5
解释
**步骤 1** - 选择索引 0 和 1 处的元素,即 5 和 7。然后移除索引 1 处的元素 7。
**步骤 2** - 选择索引 0 和 2 处的元素,即 5 和 10。然后移除索引 2 处的元素 10。
**步骤 3** - 选择索引 4 和 5 处的元素,即 4 和 8。然后移除索引 4 处的元素 4。
**步骤 4** - 选择索引 3 和 5 处的元素,即 2 和 8。然后移除索引 3 处的元素 2。
**步骤 5** - 选择索引 0 和 5 处的元素,即 5 和 8。然后移除索引 5 处的元素 8。
示例 2
输入
arr[] = {9, 3, 5}
输出
False
解释
**步骤 1** - 选择索引 1 和 2 处的元素,即 3 和 5。然后移除索引 2 处的元素 5。
**步骤 2** - 选择索引 0 和 1 处的元素,即 9 和 3。由于 3 不大于 9,因此数组无法缩减。
解决方案方法
解决此问题的第一步是首先选择一组有效的索引。然后,接下来的步骤包括决定删除哪个元素。如果选择对中的索引 0 处的元素,则移除非零索引的元素,否则移除较小的元素。重复这些步骤,直到只剩下一个元素。如果只剩下一个元素,则返回 true,否则返回 false。
伪代码:
procedure order(a: array of integer, n: integer) g <- empty queue of integers first <- a[0] p <- 0 for i <- 1 to n - 1 if a[i] > first g.push(i) while g.size() > 0 do index <- g.front() g.pop() remove <- index while remove > p do print remove, " ", index, " ", remove remove <- remove - 1 end while print "0 ", index, " ", index p <- index end while end procedure procedure canReduced(arr: array of integer, N: integer) if arr[0] > arr[N - 1] then print "False" else print "True" order(arr, N) end if end procedure
示例:C++ 实现
以下代码使用上述方法来解决问题。
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; // Function to print the order of indices of converted numbers void order(int a[], int n){ // Values of indices with numbers > first index queue<int> g; int first = a[0]; // Index of the closest consecutive number to index 0 int p = 0; // Pushing the indices for (int i = 1; i < n; i++){ if (a[i] > first) g.push(i); } // Traverse the queue while (g.size() > 0){ // Index of the closest number > arr[0] int index = g.front(); g.pop(); int remove = index; // Remove elements present in indices [1, remove - 1] while (--remove > p) { cout << remove << " " << index << " " << remove << endl; } cout << 0 << " " << index << " " << index << endl; // Updating the previous index to index p = index; } } // Function to check if array arr[] can be reduced to single element or not void canReduced(int arr[], int N){ // Element can't be reduced to single element if (arr[0] > arr[N - 1]){ cout << "False" << endl; } else { cout << "True" << endl; order(arr, N); } } int main(){ // Given array arr[] int arr[] = {5, 7, 10, 2, 4, 8}; int N = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); canReduced(arr, N); return 0; }
输出
True 0 1 1 0 2 2 4 5 4 3 5 3 0 5 5
结论
总之,给定的代码使用队列数据结构提供了问题的解决方案。时间复杂度为 O(N),其中 N 是输入数组的长度,因为我们遍历数组一次以查找递增对,并在每个对上执行一个操作,花费常数时间。空间复杂度也为 O(N),因为使用了队列来存储索引。移除元素的顺序会改变最终结果。上述解决方案以递增对中递减的索引顺序移除元素。