975. 奇偶跳

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给定一个整数数组 A,你可以从某一起始索引出发,跳跃一定次数。在你跳跃的过程中,第 1、3、5... 次跳跃称为奇数跳跃,而第 2、4、6... 次跳跃称为偶数跳跃。

你可以按以下方式从索引 i 向后跳转到索引 j(其中 i < j):

  • 在进行奇数跳跃时(如,第 1,3,5... 次跳跃),你将会跳到索引 j,使得 A[i] <= A[j]A[j] 是可能的最小值。如果存在多个这样的索引 j,你只能跳到满足要求的最小索引 j 上。
  • 在进行偶数跳跃时(如,第 2,4,6... 次跳跃),你将会跳到索引 j,使得 A[i] >= A[j]``A[j] 是可能的最大值。如果存在多个这样的索引 j,你只能跳到满足要求的最小索引 j 上。
  • (对于某些索引 i,可能无法进行合乎要求的跳跃。)

如果从某一索引开始跳跃一定次数(可能是 0 次或多次),就可以到达数组的末尾(索引 A.length - 1),那么该索引就会被认为是好的起始索引。

返回好的起始索引的数量。

示例 1:

输入: [10,13,12,14,15]
输出: 2
解释: 
从起始索引 i = 0 出发,我们可以跳到 i = 2,(因为 A[2]A[1]A[2]A[3]A[4] 
中大于或等于 A[0] 的最小值),然后我们就无法继续跳下去了。
从起始索引 i = 1i = 2 出发,我们可以跳到 i = 3,然后我们就无法继续跳下去了。
从起始索引 i = 3 出发,我们可以跳到 i = 4,到达数组末尾。
从起始索引 i = 4 出发,我们已经到达数组末尾。
总之,我们可以从 2 个不同的起始索引(i = 3, i = 4)出发,通过一定数量的跳跃到达数组末尾。

示例 2:

输入: [2,3,1,1,4]
输出: 3
解释: 
从起始索引 i=0 出发,我们依次可以跳到 i = 1i = 2i = 3:

在我们的第一次跳跃(奇数)中,我们先跳到 i = 1,因为 A[1] 是(A[1]A[2]A[3]A[4])
中大于或等于 A[0] 的最小值。

在我们的第二次跳跃(偶数)中,我们从 i = 1 跳到 i = 2,因为 A[2] 是(A[2]A[3]A[4])
中小于或等于 A[1] 的最大值。A[3] 也是最大的值,但 2 是一个较小的索引,所以我们只能跳到 i = 2,
而不能跳到 i = 3。

在我们的第三次跳跃(奇数)中,我们从 i = 2 跳到 i = 3,因为 A[3] 是(A[3]A[4])
中大于或等于 A[2] 的最小值。

我们不能从 i = 3 跳到 i = 4,所以起始索引 i = 0 不是好的起始索引。

类似地,我们可以推断:
从起始索引 i = 1 出发, 我们跳到 i = 4,这样我们就到达数组末尾。
从起始索引 i = 2 出发, 我们跳到 i = 3,然后我们就不能再跳了。
从起始索引 i = 3 出发, 我们跳到 i = 4,这样我们就到达数组末尾。
从起始索引 i = 4 出发,我们已经到达数组末尾。
总之,我们可以从 3 个不同的起始索引(i = 1, i = 3, i = 4)出发,
通过一定数量的跳跃到达数组末尾。

示例 3:

输入: [5,1,3,4,2]
输出: 3
解释:
我们可以从起始索引 124 出发到达数组末尾。

解题思路

思路:排序预处理单调栈动态规划, 首先分两种情况进行处理,奇数次跳跃偶数次跳跃

  • 我们使用 odd 数组来记录奇数次跳跃的下一个下标,即:odd[i] 表示此次跳跃为奇数次跳跃,并且从下标 i 跳跃至下标 odd[i]
  • 我们使用 even 数组来记录偶数次跳跃的下一个下标,即:even[i] 表示此次跳跃为偶数次跳跃,并且从下标 i 跳跃至下标 even[i]
  • 然后使用 res 数组来记录跳跃到当前位置的方案数,即:res[i] 表示可以由前面多少个下标跳跃到下标 i

接下来就是求 odd、even、res 数组。

对于 odd 数组和 even 数组,可以使用单调栈来求解。

首先对原数组进行排序(当然也可以不改变原数组,而是使用一个 order 数组记录排序之后的下标,即:arr[order[i]] 是有序的数组)。

  1. 如果是求 odd 数组,按照从小到大的顺序排序,如果两个元素相等,则按照下标从小到大排序;
  2. 如果是求 even 数组,按照从大到小的顺序排序,如果两个元素相等,也按照下标从小到大排序。

排序的好处是:直接往后找下一次跳跃的位置

如果是:

  • 奇数次跳跃,则可以直接往后找大于当前下标的第一个下标,因为数组元素是从小到大排列,我们要找的就是:大于等于当前元素、在当前元素之后、且尽可能小、距离当前元素尽可能近的元素

  • 偶数次跳跃,则可以直接往后找小于当前下标的第一个下标,因为数组元素是从大到小排列,我们要找的就是:小于等于当前元素、在当前元素之后、且尽可能大、距离当前元素尽可能近的元素

这个可以使用单调栈来求,栈中存放下标,维护一个单调递减的栈。

利用单调栈找到后面第一个大于栈顶下标的下标,求出 odd 和 even 数组。

求出 odd 和 even 数组之后,就可以用动态规划求 res 数组了。

res 数组为二维数组,对于 res[i][j]i 表示下一跳的位置j 取值 0 或 1,分别代表下一次跳跃是偶数次跳跃还是奇数次跳跃

假设 odd[i] 表示此次跳跃为奇数次跳跃,从下标 i 跳跃至下标 odd[i],则 res[i][0] 表示第偶数次跳跃至下标 i 的方案数res[odd[i]][1] 表示第奇数次跳跃至下标 odd[i] 的方案数

状态转移方程为(从第偶数次跳跃至第奇数次跳跃转移):

res[odd[i]][1] += res[i][0]

假设 even[i] 表示此次跳跃为偶数次跳跃,从下标 i 跳跃至下标 even[i]

则 res[i][1] 表示第奇数次跳跃至下标 i 的方案数res[even[i]][0] 表示第偶数次跳跃至下标 even[i] 的方案数

状态转移方程为(从第奇数次跳跃至第偶数次跳跃转移):

res[even[i]][0] += res[i][1]

初始化的时候,我们初始化 res[i][0] = 1,可以看成是 0 次(偶数次)跳跃到达下标 i

最后 res[n-1][0] + res[n-1][1] 即为要求的值。

作者:20182726

链接:leetcode.cn/problems/od… 来源:力扣(LeetCode)

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题解:

/**
 * @param {number[]} arr
 * @return {number}
 */
var oddEvenJumps = function(arr) {
	const n = arr.length;
	const order = new Array(n).fill(0).map((_, i) => i);
	const stack = [];
	const odd = [];
	const even = [];
	const res = new Array(n).fill(0).map(() => [1, 0]);

	order.sort((i, j) => {
		if(arr[i] !== arr[j]) {
			return arr[i] - arr[j];
		}
		return i - j;
	});

	for(let i = 0; i < n; i++) {
		while(stack.length && stack[stack.length-1] < order[i]) {
			const top = stack.pop();
			odd[top] = order[i];
		}
		stack.push(order[i]);
	}
	while(stack.length) {
		const top = stack.pop();
		odd[top] = -1;
	}
	
	order.sort((i, j) => {
		if(arr[i] !== arr[j]) {
			return arr[j] - arr[i];
		}
		return i - j;
	});

	for(let i = 0; i < n; i++) {
		while(stack.length && stack[stack.length-1] < order[i]) {
			const top = stack.pop();
			even[top] = order[i];
		}
		stack.push(order[i]);
	}
	while(stack.length) {
		const top = stack.pop();
		even[top] = -1;
	}

	for(let i = 0; i < n; i++) {
		if(odd[i] !== -1) {
			res[odd[i]][1] += res[i][0];
		}
		if(even[i] !== -1) {
			res[even[i]][0] += res[i][1];
		}
	}

	// console.log('odd:', odd);
	// console.log('even:', even);
	// console.log('res:', res);
	// console.log(res[n-1][0] + res[n-1][1]);
	return res[n-1][0] + res[n-1][1];
};

来源:力扣(LeetCode)

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