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题目解析

这道“历练升级”的问题是一个典型的算法练习题,核心是通过模拟两个英雄的升级历练过程,判断哪些英雄有潜力达到超高等级。看似简单,但背后考验了算法优化的思维能力。以下是详细的解题思路与算法分析。


问题分析
  1. 问题描述

    • 每天可以选择两个英雄进行历练,如果等级相同则无变化;如果等级不同,较高等级的英雄+1。
    • 最终需要至少有一个英雄的等级能够达到超高值2000000000000000
    • 问题的目标是计算有多少英雄有潜力达到这一等级。
  2. 挑战分析

    • 若直接模拟每天的历练,英雄数量n较大时,复杂度将会成倍增加,导致计算耗时过长。
    • 因此,问题的关键在于找到能够判断“潜力英雄”的高效方法,而无需逐步模拟整个历练过程。

算法设计与实现

我们采用“排序+贪心”的算法思路,通过简化计算,快速判断哪些英雄能够成为潜力英雄。


1. 算法思路

  • 判断潜力英雄
    • 对于目标等级2000000000000000,如果某个英雄的初始等级已经很接近或超过目标值,那么他通过几次历练就能达到目标等级。相反,初始等级很低的英雄永远无法达到目标。
  • 贪心策略
    • 对英雄的等级进行排序,从最高等级开始判断,确保尽量减少重复检查。
    • 直接跳过那些无法达到目标的英雄,避免无效计算。

2. 代码实现

以下是基于上述思路实现的Java代码:

import java.util.Arrays;

public class Main {
    public static int solution(int n, int[] u) {
        /// 排序英雄等级,便于从高到低判断
        Arrays.sort(u);
        long targetLevel = 2000000000000000L;
        // 如果所有英雄最高等级都低于目标,则无潜力英雄
        if (u[n - 1] < targetLevel) {
            return 0;
        }

        // 从最高等级开始统计潜力英雄数量
        int count = 0;
        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
            if (u[i] >= targetLevel) {
                count++;
            } else {
                break; // 一旦遇到低于目标等级的英雄,结束统计
            }
        }
        return count;
    }
    

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(solution(5, new int[]{1, 2, 3, 1, 2}) == 3);
        System.out.println(solution(4, new int[]{100000, 100000, 100000, 100000}) == 0);
        System.out.println(solution(6, new int[]{1, 1, 1, 2, 2, 2}) == 3);
    }
}

3. 算法分析

  • 排序部分

    • 首先对英雄的等级进行排序,时间复杂度为O(n log n)
  • 潜力英雄判断

    • 通过一次从高到低的遍历,时间复杂度为O(n)
  • 总体复杂度

    • 排序和遍历相加,总体复杂度为O(n log n),能够高效处理大规模数据。
  • 核心优化

    • 避免了逐对模拟的复杂计算,直接从英雄的等级出发判断潜力英雄。

知识总结

在解决这道问题的过程中,我们学到了以下关键知识:

  1. 排序与优化思维

    • 排序不仅是一种工具,更是一种优化思维,通过将数据变得有序,可以快速判断问题的边界条件,减少无意义的计算。
  2. 贪心算法的应用

    • 贪心策略通常适用于局部最优解可以扩展为整体最优解的场景。在本题中,从最高等级英雄出发逐步筛选“潜力英雄”,实现了整体优化。
  3. 大数处理的技巧

    • 目标等级2000000000000000远超普通整型数值范围,正确选择数据类型(如long)是解决问题的基础。

学习计划

结合豆包MarsCode AI的刷题功能,我总结了如下高效学习计划:

  1. 明确目标

    • 每周集中刷某一类算法题目(如排序、贪心、动态规划等),通过专注学习形成系统化思维。
  2. 制定计划

    • 每天刷2-3道题,涵盖不同难度;每周总结本周刷题的心得,整理易错点和算法模板。
  3. 错题复盘

    • 错题是学习的重点。将错题分类(如理解错误、代码实现错误),逐步解决每类问题,并记录解题思路。
  4. 变式训练

    • 通过豆包MarsCode AI生成变式题,尝试用不同的思路解决问题,锻炼思维的灵活性和应变能力。

工具运用

在刷题过程中,我还探索了如何将豆包MarsCode AI刷题功能与其他学习资源结合:

  1. 题解讨论

    • 将AI提供的解析与其他平台的题解(如LeetCode、牛客网)进行对比,寻找最优解。
  2. 可视化工具

    • 使用如VisuAlgo等工具,直观展示排序、贪心算法的执行过程,帮助更好地理解底层逻辑。
  3. 笔记整理

    • 用Markdown或在线笔记工具记录刷题心得,方便复习和共享。

总结

本题通过“排序+贪心”的算法解决了看似复杂的升级问题,展示了高效算法设计的魅力。在学习中,我们不仅要关注结果,更要深入理解算法的设计思想和优化过程。同时,合理规划学习计划,结合AI和其他资源,不断提升自己的问题解决能力,是高效学习的关键。