64.英雄决斗的最大胜利次数 | 豆包MarsCode AI刷题

97 阅读5分钟

在小 U 和小 F 进行的这场英雄决斗比赛情境中,比赛轮数既定,小 U 已确定其英雄出场的固定能力顺序,而小 F 则拥有一组英雄及其对应的能力值,他的目标是通过巧妙安排英雄出场顺序来最大化自己的获胜轮数。这一问题不仅涉及到对数据的合理处理与比较,更需要深入思考如何制定最优策略以达成目标。

一、问题详细定义

给定一个整数 number,它明确表示了这场英雄决斗比赛的总轮数。同时,有一个长度为 number 的正整数数组 heroes,其中的每个元素对应着小 F 的一位英雄的能力值。小 U 按照顺序从能力值为 1 开始,依次递增地派出英雄。小 F 需要在这样的规则限制下,通过调整自己英雄的出场顺序,尽可能多地战胜小 U 的英雄,最终返回小 F 能够获得的最大胜利轮数。

二、深入分析思路

(一)排序的关键意义 排序操作将小 F 的英雄能力值按照从小到大的顺序排列。这样做的好处在于,能够以一种有序的方式去匹配小 U 派出的英雄。假设不进行排序,面对小 U 按顺序派出的英雄,小 F 难以高效地抉择派出哪位英雄才能最大化胜利轮数。而排序后,就可以从能力值最小的英雄开始,逐步与小 U 派出的英雄对比,一旦找到合适的匹配点(即小 F 某英雄能力值大于小 U 当前派出英雄能力值),便可以确定一场胜利,并且由于顺序性,后续的决策可以在此基础上继续进行,不会出现混乱和遗漏。

(二)匹配过程的精细剖析

在遍历小 U 派出英雄的循环中(for (int i = 1; i <= len; i++)),对于每一轮小 U 派出的英雄(其能力值为 i),通过内层的 while 循环在排序后的 heroes 数组中寻找能够战胜它的小 F 的英雄。当 heroes[j] > i 时,意味着找到了合适的英雄,此时将胜利轮数 cnt 加 1,并将小 F 派出英雄的下标 j 后移一位,准备下一轮匹配。如果当前 j 位置的英雄能力值不满足条件,则继续向后移动 j,检查下一位英雄。这个过程就像是一场精心策划的博弈,小 F 根据小 U 的固定出牌(派出英雄)方式,以排序后的英雄阵容有序应对,力求每一轮都做出最优选择。

三、代码实现细节

public static int solution(int number, int[] heroes) {

// 初始化计数、下标及数组长度变量
int cnt = 0, j = 0, len = heroes.length;
// 对小 F 的英雄能力值数组进行排序,为后续匹配做准备
Arrays.sort(heroes);

// 遍历小 U 按顺序派出的英雄
for (int i = 1; i <= len; i++) {
    // 在小 F 排序后的英雄数组中寻找合适英雄
    while (j < len) {
        if (heroes[j] > i) {
            // 找到合适英雄,胜利轮数加 1
            cnt++;
            j = j + 1;
            break;
        }
        j = j + 1;
    }
}
return cnt;
}

四、复杂度分析

(一)时间复杂度

时间复杂度方面,如前所述,最主要的时间消耗源于对 heroes 数组的排序操作。在 Java 中,Arrays.sort() 方法对于基本数据类型数组的排序通常采用高效的算法,其时间复杂度大致为O(nlogn) ,这里的 n 即为数组 heroes 的长度。而后续的两层循环操作,外层循环遍历小 U 派出的英雄,最多执行 n 次,内层 while 循环在最坏情况下也会遍历整个 heroes 数组,但总体来说,其时间复杂度相较于排序操作的 O(nlogn) 是较低阶的。所以,整个算法的时间复杂度主要由排序操作决定,即为 O(nlogn) 。

(二)空间复杂度

从空间复杂度来看,代码中仅仅定义了几个用于计数(cnt)、下标(j)以及记录数组长度(len)的变量,这些变量所占用的空间都是固定的,与输入数据的规模(即数组 heroes 的长度 n)无关。在整个算法执行过程中,并没有因为数据量的增加而额外开辟大量的存储空间。因此,该算法的空间复杂度为 ,属于常数级别的空间占用,这意味着算法在空间利用上较为高效,不会随着数据量的增大而出现空间不足的问题。

五、总结与拓展思考

通过这种先排序再匹配的策略,有效地解决了小 F 在英雄决斗比赛中最大化获胜轮数的问题。这一思路的核心在于将无序的数据有序化,从而能够按照既定的规则高效地进行匹配和决策。在实际应用场景中,类似的问题广泛存在。例如,在资源分配与任务调度领域,当一方具有固定的任务分配顺序,另一方需要合理安排自身资源以获取最大效益时,就可以借鉴这种先对资源能力进行排序,然后按照顺序匹配任务需求的思路。同时,对于该算法的优化思考也具有一定的价值。比如,是否可以在排序的基础上,进一步利用一些数据结构或者算法技巧,减少内层循环的遍历次数,从而在时间复杂度上进行进一步的优化。又或者,当面临动态变化的比赛规则,如小 U 可能在某些轮次改变出场顺序或者英雄能力值发生变化时,如何快速调整小 F 的策略,这些都是值得深入研究和探讨的方向,有助于进一步拓展算法思维和解决实际复杂问题的能力。