爱吃香蕉的珂珂

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一、题目

LeetCode 爱吃香蕉的珂珂

珂珂喜欢吃香蕉。这里有 n 堆香蕉,第 i 堆中有 piles[i] 根香蕉。警卫已经离开了,将在 h 小时后回来。

珂珂可以决定她吃香蕉的速度 k (单位:根/小时)。每个小时,她将会选择一堆香蕉,从中吃掉 k 根。如果这堆香蕉少于 k 根,她将吃掉这堆的所有香蕉,然后这一小时内不会再吃更多的香蕉。  

珂珂喜欢慢慢吃,但仍然想在警卫回来前吃掉所有的香蕉。

返回她可以在 h 小时内吃掉所有香蕉的最小速度 k(k 为整数)。

示例 1:

输入:piles = [3,6,7,11], h = 8
输出:4

示例 2:

输入:piles = [30,11,23,4,20], h = 5
输出:30

示例 3:

输入:piles = [30,11,23,4,20], h = 6
输出:23

提示:

1 <= piles.length <= 104
piles.length <= h <= 109
1 <= piles[i] <= 109

二、题解

piles数组表示有若干堆香蕉,piles[i]代表第i堆香蕉的数量,h表示我们只有h小时来解决这些香蕉,k表示每个小时可以吃k根香蕉,每个小时只能选择一堆香蕉来吃,需要求以最小的k来解决这些香蕉。

方法一

珂珂有h个小时来吃香蕉,也就是可以吃h次,每次可以吃k根香蕉,所以总共其实可以吃h * k根香蕉,但是呢每次只能吃一堆香蕉,不能吃完这堆在去另外一堆吃点,所以不能这么算。其实每个小时珂珂可以吃的香蕉数量最小是1,而最多可以吃的香蕉数量就是最大的那堆香蕉的数量(因为每次只能选择一堆香蕉来吃)。如果每个小时吃的香蕉越少那么需要吃完所以香蕉的时间就越长,反之每个小时吃的香蕉越多最终消耗的时间就越短。珂珂就需要在h个小时内,以最小的速度k吃完所有香蕉,那么就可以二分查找目标k,而k的范围也是单调递增的。具体的先需要计算出k的最大范围,就是最大一堆香蕉的数量maxNum。然后在这个范围内找到中间值mid表示每小时吃香蕉的数量,对于每一堆香蕉piles[i],需要吃完消耗的时间为香蕉的数量/吃香蕉的速度,注意需要向上取整。当以mid的速度要吃完所有香蕉的耗时大于h个小时时说明速度mid小了,就需要到mid的右半边查询,否则就到mid的左半边查询。

三、代码

方法一 Java代码

class Solution {
    public int minEatingSpeed(int[] piles, int h) {
        int minSum = 1;
        int maxSum = 0;
        for (int pile : piles) {
            maxSum = Math.max(maxSum, pile);
        }
        while (minSum < maxSum) {
            int mid = minSum + (maxSum - minSum) / 2;
            if (getH(piles, mid) > h) {
                minSum = mid + 1;
            } else {
                maxSum = mid;
            }
        }
        return minSum;
    }

    public int getH(int[] piles, int k) {
        int h = 0;
        for (int pile : piles) {
            h += (pile + k - 1) / k;
        }
        return h;
    }
}

时间复杂度:O(nlogm),二分查询需要O(logm)的时间,而统计需要的总时间需要遍历一次数组。

空间复杂度:O(1),只需使用常数的空间。