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。
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