聊聊刷题中的顿悟时刻

和几位一直坚持刷题好朋友讨论了一下刷题的顿悟时刻，他们几位大都取得了不错的 offer，比如 Google 微软，Amazon，BAT 等。

通过和他们的沟通，我发现了大家顿悟时刻都是类似的。那具体他们有哪些相似点呢？我们一起来看下。

1. 同样的类型要刷很多才能顿悟

比如你想顿悟二分，那么首先你需要做足够多的二分题。

而由于二分其实是一个大的分类。因此理论上你如果想对二分大类顿悟，那么必不可少的是先做足够多的二分题，并且这些题目可以覆盖所有的二分类型。

比如西法总结的基础二分，最左最右二分以及能力检测二分，其中大部分有点困难的题目都是能力检测二分。

对二分不熟悉的可以看下西法之前总结的《二分专题》：

那么推而广之，如果你想对刷算法题整体进行顿悟，那么就不得不先做足够多的题目，且这些题目能覆盖所有你想顿悟的考点。

这也就是说为什么你看的大佬中的大佬都刷了上千道题的原因。因为没有上千道题目的积累，你很难对所有题目类型都顿悟的。当然你如果只是应付大多数的考点并且不参与竞赛的话，也许小几百道也是 ok 的。

2. 回顾做过的题目

有的同学比较直接，他们就是直接复习做过的题目。而有的同学则是通过做新的题目回想到之前做过的某些题，从而达到复习的作用。

不管是哪种类型。他们都必须经过一个阶段，那就是和已经做过的题目建立联系。如果你只是盲目做题的话，效率肯定上不去。

最开始刷题的时候，我会建立一些 anki 卡片。这其实就是为了强制回顾做过的题目。另外做新的题目的时候，我会强迫自己思考：

这道题考察了什么知识？
和之前做过的哪些题可以建立联系？
是否可以用之前刷题的解法套？
corner case 有哪些？
。。。

经过这些思考，慢慢就会把做过的题目有机地结合起来，而不是让这些题目变成彼此的信息孤岛。

3. 对做过的题目进行抽象

这个是我要讲的最后一点，但是这点却尤为重要，说它是最重要也不过分。

一方面，如果一道题目没有经过抽象，那么我们很难记住，很难在未来回忆起来。另一方面，如果一道题目能够抽象为纯粹的题目，那么说明你对这个题目看的比较透彻了。将来碰到换皮题，你一抽象，就会发现: 这不就是之前 xxxx 的换皮题么？

经常看我题解和文章的同学知道我之前写过不少换皮题的扒皮解析，这就是我做题和写文章风格。

在这里，我再举个例子。

注意：下面举的三道题例子都需要你掌握二分法的能力检测二分，如果不了解建议先看下我上面的文章。

Shopee 的零食柜

这是 shopee 的校招编程题。

题目描述

shopee的零食柜，有着各式各样的零食，但是因为贪吃，小虾同学体重日益增加，终于被人叫为小胖了，他终于下定决心减肥了，他决定每天晚上去操场跑两圈，但是跑步太累人了，他想转移注意力，忘记痛苦，正在听着音乐的他，突然有个想法，他想跟着音乐的节奏来跑步，音乐有7种音符，对应的是1到7，那么他对应的步长就可以是1-7分米，这样的话他就可以转移注意力了，但是他想保持自己跑步的速度，在规定时间m分钟跑完。为了避免被累死，他需要规划他每分钟需要跑过的音符，这些音符的步长总和要尽量小。下面是小虾同学听的歌曲的音符，以及规定的时间，你能告诉他每分钟他应该跑多少步长？



输入描述:
输入的第一行输入 n（1 ≤ n ≤ 1000000，表示音符数），m（1<=m< 1000000, m <= n）组成，

第二行有 n 个数，表示每个音符（1<= f <= 7）


输出描述:
输出每分钟应该跑的步长
示例1
输入
8 5 6 5 6 7 6 6 3 1
输出
11

链接：www.nowcoder.com/questionTer… 来源：牛客网

思路

经过抽象，这道题本质上就是给你一个数组（数组值范围是 1 到 7 的整数），让你将数组分为最多 m 子数组，求 m 个子数组和的最小值。

直接回答子数组和最小值比较困难，但是回答某一个具体的值是否可以达到相对容易。

比如回答子数组和最小值为 100 可以不可以相对容易。因为我们只需要遍历一次数组，如果连续子数组大于 100 就切分新的一块，这样最后切分的块数小于等于 m 就意味着 100 可以。

另外一个关键点是这种检测具有单调性。比如 100 可以，那么任何大于 100 的数（比如 101）肯定都是可以的。如果你看过我上面的《二分专题》或者做过不少能力检测二分的话，不难想到可以利用这种单调性做能力检测二分得到答案。并且我们要找到满足条件的最小的数，因此可以套用最左能力检测二分得到答案。

代码

暂时不写，因为这道题和后面的一道题是一样的。

410. 分割数组的最大值

题目描述

给定一个非负整数数组 nums 和一个整数 m ，你需要将这个数组分成 m 个非空的连续子数组。

设计一个算法使得这 m 个子数组各自和的最大值最小。

 

示例 1：

输入：nums = [7,2,5,10,8], m = 2
输出：18
解释：
一共有四种方法将 nums 分割为 2 个子数组。 其中最好的方式是将其分为 [7,2,5] 和 [10,8] 。
因为此时这两个子数组各自的和的最大值为18，在所有情况中最小。
示例 2：

输入：nums = [1,2,3,4,5], m = 2
输出：9
示例 3：

输入：nums = [1,4,4], m = 3
输出：4
 

提示：

1 <= nums.length <= 1000
0 <= nums[i] <= 106
1 <= m <= min(50, nums.length)

来源：力扣（LeetCode）链接：leetcode-cn.com/problems/sp…

思路

这道题官方难度是 hard。和前面题抽象后一模一样，不用我多解释了吧？

你看经过这样的抽象，是不是有种殊途同归的顿悟感觉？

代码

代码支持：Python3

Python3 Code:


class Solution:
    def splitArray(self, nums: List[int], m: int) -> int:
        lo, hi = max(nums), sum(nums)
        def test(mid):
            cnt = acc = 0
            for num in nums:
                if acc + num > mid:
                    cnt += 1
                    acc = num
                else:
                    acc += num
            return cnt + 1 <= m

        while lo <= hi:
            mid = (lo + hi) // 2
            if test(mid):
                hi = mid - 1
            else:
                lo = mid + 1
        return lo

你以为这就完了么？类似的题目简直不要太多了。西法再给你举个例子。

LCP 12. 小张刷题计划

题目描述

为了提高自己的代码能力，小张制定了 LeetCode 刷题计划，他选中了 LeetCode 题库中的 n 道题，编号从 0 到 n-1，并计划在 m 天内按照题目编号顺序刷完所有的题目（注意，小张不能用多天完成同一题）。

在小张刷题计划中，小张需要用 time[i] 的时间完成编号 i 的题目。此外，小张还可以使用场外求助功能，通过询问他的好朋友小杨题目的解法，可以省去该题的做题时间。为了防止“小张刷题计划”变成“小杨刷题计划”，小张每天最多使用一次求助。

我们定义 m 天中做题时间最多的一天耗时为 T（小杨完成的题目不计入做题总时间）。请你帮小张求出最小的 T是多少。

示例 1：

输入：time = [1,2,3,3], m = 2

输出：3

解释：第一天小张完成前三题，其中第三题找小杨帮忙；第二天完成第四题，并且找小杨帮忙。这样做题时间最多的一天花费了 3 的时间，并且这个值是最小的。

示例 2：

输入：time = [999,999,999], m = 4

输出：0

解释：在前三天中，小张每天求助小杨一次，这样他可以在三天内完成所有的题目并不花任何时间。

 

限制：

1 <= time.length <= 10^5
1 <= time[i] <= 10000
1 <= m <= 1000

来源：力扣（LeetCode）链接：leetcode-cn.com/problems/xi…

思路

和前面的题目类似。经过抽象，这道题本质上就是给你一个数组（数组值范围是 1 到 10000 的整数），让你将数组分为最多 m 子数组，每个子数组可以删除最多一个数，求 m 个子数组和的最小值。

和上面题目唯一的不同是，这道题允许我们在子数组中删除一个数。显然，我们应该贪心地删除子数组中最大的数。

因此我的思路就是能力检测部分维护子数组的最大值，并在每次遍历过程中增加判断：如果删除子数组最大值后以后可以满足子数组和小于检测值（也就是 mid）。

代码

代码支持：Python3

Python3 Code:

class Solution:
    def minTime(self, time: List[int], m: int) -> int:
        def can(mid):
            k = 1 # 需要多少天
            t = 0 # 当前块的总时间
            max_time = time[0]
            for a in time[1:]:
                if t + min(max_time, a) > mid:
                    t = 0
                    k += 1
                    max_time = a
                else:
                    t += min(max_time, a)
                    max_time = max(max_time, a)
            return k <= m

        l, r = 0, sum(time)

        while l <= r:
            mid = (l+r)//2
            if can(mid):
                r = mid - 1
            else:
                l = mid + 1
        return l

时间复杂度的话三道题都是一样的，我们来分析一下。

我们知道，时间复杂度分析就看执行次数最多的代码即可，显然这道题就是能力检测函数中的代码。由于能力检测部分我们需要遍历一次数组，因此时间为 $O(n)$ ，而能力检测函数执行的次数是 $logm$ 。因此时间复杂度都是 $nlogm$ ，其中 n 为数组长度，m 为数组和。

总结

顿悟真的是一种非常美妙的感觉，我通过采访几位大佬发现大家顿悟的经历都是类似的，那就是：

同样的类型要刷很多才能顿悟
回顾做过的题目
对做过的题目进行抽象

对第三点西法通过三道题给大家做了细致的讲解，希望大家做题的时候也能掌握好节奏，举一反三。最后祝大家刷题快乐，offer 多多。