LeetCode 553. 最优除法

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553. 最优除法

给定一组正整数, 相邻的整数之间将会进行浮点除法操作。例如, [2,3,4] -> 2 / 3 / 4 。

但是,你可以在任意位置添加任意数目的括号,来改变算数的优先级。你需要找出怎么添加括号,才能得到最大的结果,并且返回相应的字符串格式的表达式。你的表达式不应该含有冗余的括号。

示例:

输入: [1000,100,10,2]
输出: "1000/(100/10/2)"
解释:
1000/(100/10/2) = 1000/((100/10)/2) = 200
但是,以下加粗的括号 "1000/((100/10)/2)" 是冗余的,
因为他们并不影响操作的优先级,所以你需要返回 "1000/(100/10/2)"

其他用例:
1000/(100/10)/2 = 50
1000/(100/(10/2)) = 50
1000/100/10/2 = 0.5
1000/100/(10/2) = 2

说明:

  1. 输入数组的长度在 [1, 10] 之间。
  2. 数组中每个元素的大小都在 [2, 1000] 之间。
  3. 每个测试用例只有一个最优除法解。

方法一

数学方法:

假设数组中元素为a[1],a[2],a[3],a[4],a[5]

  • 题目要求要使整个数组的结果最大,并且数组中每个元素的值都在2~1000之间,那么最后的答案无论如何都不会超过第一个数,也就是a[1]
  • 另外,还可以发现,不管怎么添加括号,a[1]/a[2]是必然存在的,那么,要使得最后的答案最大,我们就可以让a[2]尽可能的变小,因为分母越小,结果越大;所以,我们可以让a[2]后面的数都去除a[2],就像这样a[2]/a[3]/a[4]/a[5],这样a[2]就是最小的,结果就是最大的;即a[1]/(a[2]/a[3]/a[4]/a[5]),其实等式变换一下,同样能说明,变换后的式子为a[1]*a[3]*a[4]*a[5]/a[2],因为数组中的元素都是大于2的,所以把a[2]后面的数都乘到分子上,分子最大,结果最大;
class Solution {
    public String optimalDivision(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        if (n == 1) return nums[0] + "";
        if (n == 2) return nums[0] + "/" + nums[1];
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        res.append(nums[0] + "/(" + nums[1]);
        for (int i = 2; i < n; i ++ ) {
            res.append("/" + nums[i]);
        }
        res.append(")");
        return res.toString();
    }
}

时间复杂度: O(n)

空间复杂度: O(1)