2026-02-25:分割数组得到最小绝对差。用go语言,给定一个整数数组 nums,把它切成两个非空的连续区间——记作 left 和 right。要求 lef

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2026-02-25:分割数组得到最小绝对差。用go语言,给定一个整数数组 nums,把它切成两个非空的连续区间——记作 left 和 right。要求 left 中的元素单调上升(每个数都大于它前面的那个数),right 中的元素单调下降(每个数都小于它前面的那个数)。目标是使这两段的元素和之差的绝对值尽可能小,并返回这个最小的绝对差值;如果不存在满足单调性要求的分割方式,则返回 -1。 说明:这里的“子数组”指数组中的连续且非空的一段。

2 <= nums.length <= 100000。

1 <= nums[i] <= 100000。

输入: nums = [1,3,2]。

输出: 2。

解释:

ileftright是否有效left 和 right 和绝对差值
0[1][3, 2]1,51 - 5= 4
1[1, 3][2]4,24 - 2= 2

因此,最小绝对差值为 2。

题目来自力扣3698。

一、整体解题思路分步解析

我们以输入 nums = [1, 3, 2] 为例,逐步拆解代码的执行逻辑,核心目标是找到满足“左段严格递增、右段严格递减”的分割方式,并计算最小绝对差值。

步骤1:定义核心概念(理解代码的前提)

首先明确两个关键区间的定义:

  • 最长严格递增前缀:从数组第一个元素开始,能连续满足“后数>前数”的最长子数组;
  • 最长严格递减后缀:从数组最后一个元素开始,能连续满足“前数>后数”的最长子数组;
  • 有效分割点:分割后 left 是严格递增的前缀、right 是严格递减的后缀,且两者都非空。

步骤2:计算最长严格递增前缀(pre)

代码首先遍历数组,找到最长的严格递增前缀,并累加其元素和:

  • 初始化:pre = nums[0] = 1i = 1(从第二个元素开始检查);
  • 第一次检查:i=1nums[1]=3 > nums[0]=1,满足严格递增 → pre += 3(pre变为4),i++(i变为2);
  • 第二次检查:i=2nums[2]=2,需要和 nums[1]=3 比较 → 2 > 3 不成立,循环终止;
  • 最终结果:最长严格递增前缀是 [1,3],和为4,i=2(表示前缀结束在索引1,下一个索引是2)。

步骤3:计算最长严格递减后缀(suf)

接着从数组末尾遍历,找到最长的严格递减后缀,并累加其元素和:

  • 初始化:suf = nums[2] = 2j = 1(从倒数第二个元素开始检查);
  • 第一次检查:j=1nums[1]=3 > nums[2]=2,满足严格递减 → suf += 3(suf变为5),j--(j变为0);
  • 第二次检查:j=0nums[0]=1,需要和 nums[1]=3 比较 → 1 > 3 不成立,循环终止;
  • 最终结果:最长严格递减后缀是 [3,2],和为5,j=0(表示后缀开始在索引1,上一个索引是0)。

步骤4:判断是否存在有效分割(情况一)

代码通过 i <= j 判断是否存在有效分割:

  • 当前 i=2j=02 <= 0 不成立,说明存在有效分割,进入后续计算;
  • 补充说明:如果 i <= j(比如数组是 [1,2,4,3,5],递增前缀到索引2,递减后缀从索引3开始,中间有重叠),说明没有任何分割点能同时满足左段递增、右段递减,直接返回-1。

步骤5:计算差值并分情况处理

首先计算 d = pre - suf = 4 - 5 = -1,然后根据 ij 的关系分情况计算最小绝对差:

子步骤5.1:判断是否是“首尾衔接”(情况二)

情况二的条件是 i-1 == j(即递增前缀的最后一个索引 = 递减后缀的第一个索引):

  • 当前 i-1 = 1j=01 == 0 不成立,跳过情况二;
  • 补充说明:如果满足此条件(比如数组 [1,4,3],i=2,j=1 → i-1=1=j),说明分割点唯一,直接返回 abs(d) 即可。

子步骤5.2:处理“重叠元素”(情况三)

情况三是核心,本质是:递增前缀和递减后缀共享了一个元素(本例中是 nums[1]=3),需要修正这个重复计算的问题:

  • 核心逻辑:suf 中包含了 nums[i-1]=3pre 中也包含了 nums[i-1]=3,因此需要调整差值:
    • 调整方式1:把 nums[i-1] 归给left → 相当于 d - nums[i-1](即 -1 - 3 = -4),绝对值是4;
    • 调整方式2:把 nums[i-1] 归给right → 相当于 d + nums[i-1](即 -1 + 3 = 2),绝对值是2;
  • 取两者的最小值:min(4, 2) = 2,这就是最终的最小绝对差值。

步骤6:返回结果并输出

代码将最小值转为 int64 类型返回,main函数打印结果为2,符合题目要求。

二、时间复杂度与空间复杂度分析

1. 时间复杂度

  • 计算递增前缀:遍历数组的前半部分,最多遍历 n 个元素(n为数组长度),时间复杂度O(n);
  • 计算递减后缀:遍历数组的后半部分,最多遍历 n 个元素,时间复杂度O(n);
  • 后续判断和计算:都是常数级操作(O(1));
  • 总时间复杂度:O(n) + O(n) + O(1) = O(n)(线性时间),其中n最大为100000,符合题目性能要求。

2. 额外空间复杂度

  • 变量开销:presufijd 等都是单个整型变量,空间开销为O(1);
  • 数组本身:代码中直接使用输入的 nums 切片,没有额外创建新的数组/切片;
  • 辅助函数:absmin 仅使用临时变量,无额外空间开销;
  • 总额外空间复杂度:O(1)(常数空间),不随数组长度变化。

总结

  1. 核心过程:先找最长严格递增前缀和最长严格递减后缀,判断是否存在有效分割;再根据前缀/后缀的衔接情况,修正重复元素的影响,计算最小绝对差值;
  2. 时间复杂度:O(n)(仅需两次线性遍历数组,其余为常数操作);
  3. 额外空间复杂度:O(1)(仅使用固定数量的变量,无额外数组/切片开销)。

Go完整代码如下:

package main

import (
	"fmt"
)

func splitArray(nums []int) int64 {
	n := len(nums)
	// 最长严格递增前缀
	pre := nums[0]
	i := 1
	for i < n && nums[i] > nums[i-1] {
		pre += nums[i]
		i++
	}

	// 最长严格递减后缀
	suf := nums[n-1]
	j := n - 2
	for j >= 0 && nums[j] > nums[j+1] {
		suf += nums[j]
		j--
	}

	// 情况一
	if i <= j {
		return -1
	}

	d := pre - suf
	// 情况二
	if i-1 == j {
		return int64(abs(d))
	}

	// 情况三,suf 多算了一个 nums[i-1],或者 pre 多算了一个 nums[i-1]
	return int64(min(abs(d+nums[i-1]), abs(d-nums[i-1])))
}

func abs(x int) int {
	if x < 0 {
		return -x
	}
	return x
}

func main() {
	nums := []int{1, 3, 2}
	result := splitArray(nums)
	fmt.Println(result)
}

在这里插入图片描述

Python完整代码如下:

# -*-coding:utf-8-*-

def split_array(nums):
    n = len(nums)
    
    # 最长严格递增前缀
    pre = nums[0]
    i = 1
    while i < n and nums[i] > nums[i-1]:
        pre += nums[i]
        i += 1
    
    # 最长严格递减后缀
    suf = nums[n-1]
    j = n - 2
    while j >= 0 and nums[j] > nums[j+1]:
        suf += nums[j]
        j -= 1
    
    # 情况一:前缀和后缀重叠或有间隙
    if i <= j:
        return -1
    
    d = pre - suf
    
    # 情况二:前缀和后缀刚好相邻
    if i - 1 == j:
        return abs(d)
    
    # 情况三:前缀和后缀重叠了一个元素(nums[i-1])
    # 需要计算两种情况的最小值
    return min(abs(d + nums[i-1]), abs(d - nums[i-1]))

def main():
    nums = [1, 3, 2]
    result = split_array(nums)
    print(result)

if __name__ == "__main__":
    main()

在这里插入图片描述

C++完整代码如下:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cmath>
using namespace std;

long long splitArray(vector<int>& nums) {
    int n = nums.size();

    // 最长严格递增前缀
    long long pre = nums[0];
    int i = 1;
    while (i < n && nums[i] > nums[i-1]) {
        pre += nums[i];
        i++;
    }

    // 最长严格递减后缀
    long long suf = nums[n-1];
    int j = n - 2;
    while (j >= 0 && nums[j] > nums[j+1]) {
        suf += nums[j];
        j--;
    }

    // 情况一:前缀和后缀重叠或有间隙
    if (i <= j) {
        return -1;
    }

    long long d = pre - suf;

    // 情况二:前缀和后缀刚好相邻
    if (i - 1 == j) {
        return abs(d);
    }

    // 情况三:前缀和后缀重叠了一个元素(nums[i-1])
    // 需要计算两种情况的最小值
    return min(abs(d + nums[i-1]), abs(d - nums[i-1]));
}

int main() {
    vector<int> nums = {1, 3, 2};
    long long result = splitArray(nums);
    cout << result << endl;
    return 0;
}

在这里插入图片描述