力扣每日一题0430-908. 最小差值 I

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给你一个整数数组 nums,和一个整数 k

在一个操作中,您可以选择 0 <= i < nums.length 的任何索引 i 。将 nums[i] 改为 nums[i] + x ,其中 x 是一个范围为 [-k, k] 的整数。对于每个索引 i ,最多 只能 应用 一次 此操作。

nums 的 分数 是 nums 中最大和最小元素的差值。

在对  nums 中的每个索引最多应用一次上述操作后,返回 nums 的最低 分数

示例 1:

输入:nums = [1], k = 0
输出:0
解释:分数是 max(nums) - min(nums) = 1 - 1 = 0

示例 2:

输入:nums = [0,10], k = 2
输出:6
解释:将 nums 改为 [2,8]。分数是 max(nums) - min(nums) = 8 - 2 = 6

示例 3:

输入:nums = [1,3,6], k = 3
输出:0
解释:将 nums 改为 [4,4,4]。分数是 max(nums) - min(nums) = 4 - 4 = 0

数学

假设整数数组 nums\textit{nums} 的最小值为 minNum\textit{minNum},最大值为 maxNum\textit{maxNum}

  • 如果 maxNumminNum2k\textit{maxNum} - \textit{minNum} \le 2k,那么我们总可以将整数数组 nums\textit{nums} 的所有元素都改为同一个整数,因此更改后的整数数组 nums\textit{nums} 的最低分数为 00

    证明:因为 maxNumminNum2k\textit{maxNum} - \textit{minNum} \le 2k,所以存在整数 x[minNum,maxNum]x \in [\textit{minNum}, \textit{maxNum}],使得 xminNumkx - \textit{minNum} \le kmaxNumxk\textit{maxNum} - x \le k。那么整数数组 nums\textit{nums} 的所有元素与整数 xx 的绝对差值都不超过 kk,即所有元素都可以改为 xx

  • 如果 maxNumminNum>2k\textit{maxNum} - \textit{minNum} \gt 2k,那么更改后的整数数组 nums\textit{nums} 的最低分数为 maxNumminNum2k\textit{maxNum} - \textit{minNum} - 2k

    证明:对于 minNum\textit{minNum}maxNum\textit{maxNum} 两个元素,我们将 minNum\textit{minNum} 改为 minNum+k\textit{minNum} + kmaxNum\textit{maxNum} 改为 maxNumk\textit{maxNum} - k,此时两个元素的绝对差值最小。因此更改后的整数数组 nums\textit{nums} 的最低分数大于等于 maxNumminNum2k\textit{maxNum} - \textit{minNum} - 2k。 对于整数数组 nums\textit{nums} 中的元素 xx,如果 x<minNum+kx \lt \textit{minNum} + k,那么 xx 可以更改为 minNum+k\textit{minNum} + k,如果 x>maxNumkx \gt \textit{maxNum} - k,那么 xx 可以更改为 maxNumk\textit{maxNum} - k,因此整数数组 nums\textit{nums} 的所有元素都可以改为区间[minNum+k,maxNumk][\textit{minNum} + k, \textit{maxNum} - k] 的整数,所以更改后的整数数组 nums\textit{nums} 的最低分数小于等于 maxNumminNum2k\textit{maxNum} - \textit{minNum} - 2k。 综上所述,更改后的整数数组 nums\textit{nums} 的最低分数为 maxNumminNum2k\textit{maxNum} - \textit{minNum} - 2k

    var smallestRangeI = function(nums, k) {
        const minNum = _.min(nums);
        const maxNum = _.max(nums);
        return maxNum - minNum <= 2 * k ? 0 : maxNum - minNum - 2 * k;
    };