英雄决斗的最大胜利次数

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问题描述

小U和小F正在进行一场由n轮组成的英雄决斗比赛。在每一轮中,小U和小F各自从他们的英雄队伍中选出一位英雄进行对决,英雄的能力值将决定比赛的胜负,能力值高者获胜。小U已经按照固定的能力顺序1, 2, 3, ..., n安排了他的英雄出场顺序。而小F希望通过调整他的英雄出场顺序,最大化他的获胜轮数。我们的任务是帮助小F确定一个最佳的出场顺序,以获得最多的胜利。

思考过程

在这道题中,我们需要通过调整小F的英雄出场顺序,最大化其获胜的轮数。小U的英雄出场顺序是固定的为1, 2, 3, ..., n,而小F的英雄出场顺序可以根据需要进行调整。因此,解决问题的关键在于如何安排小F的出场顺序,使得小F能获得最多的胜利。

分析

  1. 固定的英雄出场顺序

    • 小U的英雄出场顺序固定为[1, 2, 3, ..., n],这是一个递增的顺序。
  2. 排序策略

    • 为了最大化小F的获胜轮数,可以将小F的英雄按照能力值进行排序。这样做的好处是可以逐个比较小U和小F的英雄能力值,从而确定小F是否获胜。
  3. 双指针法

    • 使用双指针法来匹配小U和小F的英雄:

      • 初始化两个指针i和j,分别指向小U和小F的英雄队伍的开始。
      • 如果小F的当前英雄能力值大于小U的当前英雄能力值,则小F获胜,两个指针同时向前移动。
      • 否则,仅移动小F的指针,继续比较下一个英雄。
    • 通过这种方式,可以在O(n)的时间复杂度内计算出小F的最大获胜轮数。

代码实现

python

def solution(number, heroes):
    # 对小F的英雄能力值数组进行排序
    heroes.sort()
    # 小U的英雄能力值数组,固定为 [1, 2, 3, ..., number]
    u_heroes = list(range(1, number + 1))
    # 初始化双指针
    i, j = 0, 0
    wins = 0
    # 使用双指针法进行匹配
    while i < number and j < number:
        # 如果小F的英雄能力值大于小U的英雄能力值
        if heroes[j] > u_heroes[i]:
            # 小F获胜,两个指针都向前移动
            wins += 1
            i += 1
            j += 1
        else:
            # 否则,只移动小F的指针
            j += 1
    return wins

if __name__ == "__main__":
    # 你可以添加更多测试用例
    print(solution(7, [10, 1, 1, 1, 5, 5, 3]) == 4)
    print(solution(5, [1, 1, 1, 1, 1]) == 0)
    print(solution(10, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]) == 9)

代码解释

  1. 函数定义

    python

    def solution(number, heroes):
    
    • 该函数接收两个参数:number 表示比赛的总轮数,heroes 表示小F的每个英雄的能力值。
  2. 排序

    python

    heroes.sort()
    
    • 首先,对小F的英雄能力值数组进行排序,使其从小到大排列。
  3. 固定的英雄出场顺序

    python

    u_heroes = list(range(1, number + 1))
    
    • 小U的英雄能力值数组固定为 [1, 2, 3, ..., number]
  4. 初始化双指针

    python

    i, j = 0, 0
    wins = 0
    
    • 初始化两个指针 ij,分别指向小U和小F的英雄队伍的开始。
    • 变量 wins 用于记录小F的获胜轮数。
  5. 使用双指针法进行匹配

    python

    while i < number and j < number:
        if heroes[j] > u_heroes[i]:
            wins += 1
            i += 1
            j += 1
        else:
            j += 1
    
    • 使用 while 循环遍历小U和小F的英雄队伍:

      • 如果小F的当前英雄能力值 heroes[j] 大于小U的当前英雄能力值 u_heroes[i],则小F获胜,两个指针 ij 同时向前移动,并将获胜轮数 wins 增加1。
      • 否则,仅移动小F的指针 j,继续比较下一个英雄。
  6. 返回结果

    python

    return wins
    
    • 返回小F的最大获胜轮数。

复杂度分析

  1. 时间复杂度

    • 排序的时间复杂度为 O(n \log n)。
    • 使用双指针法遍历英雄队伍的时间复杂度为 O(n)。
    • 综合时间复杂度为 O(n \log n)。
  2. 空间复杂度

    • 使用了额外的空间来存储小U的英雄能力值数组,空间复杂度为 O(n)。

测试用例分析

  1. 测试用例1

    python

    print(solution(7, [10, 1, 1, 1, 5, 5, 3]) == 4)
    
    • 小U的英雄出场顺序为[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]。
    • 小F的英雄能力值数组经过排序后为[1, 1, 1, 3, 5, 5, 10]。
    • 比较后,小F的获胜轮数为4。
  2. 测试用例2

    python

    print(solution(5, [1, 1, 1, 1, 1]) == 0)
    
    • 小U的英雄出场顺序为[1, 2, 3, 4, 5]。
    • 小F的英雄能力值数组经过排序后为[1, 1, 1, 1, 1]。
    • 由于小F所有英雄的能力值均小于或等于小U的英雄能力值,因此小F无法获胜,获胜轮数为0。
  3. 测试用例3

    python

    print(solution(10, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]) == 9)
    
    • 小U的英雄出场顺序为[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]。
    • 小F的英雄能力值数组经过排序后为[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]。
    • 比较后,小F的获胜轮数为9。

总结

通过上述代码能够帮助小F确定一个最佳的出场顺序,以获得最多的胜利,希望这对其他人有帮助 **