2026-08-05:比较双调部分的和。用go语言,给定一个整数数组,它的排列规律是先严格递增到达唯一的最高点,然后再严格递减。我们以这个最高点作为分界,将数组

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2026-08-05:比较双调部分的和。用go语言,给定一个整数数组,它的排列规律是先严格递增到达唯一的最高点,然后再严格递减。我们以这个最高点作为分界,将数组划分为两个区域:从数组开头到最高点(含最高点)为左侧区域,从最高点到数组末尾(含最高点)为右侧区域。接着,分别计算这两个区域内所有元素的总和,并比较它们的大小。如果左侧区域的总和更大,结果记为0;如果右侧区域的总和更大,结果记为1;如果两边总和相等,结果记为-1。特别需要注意的是,最高点这个元素在两侧求和时都会被重复计入一次。

3 <= n == nums.length <= 100000。

1 <= nums[i] <= 1000000000。

nums 是一个双调数组。

输入: nums = [1,3,2,1]。

输出: 1。

解释:

峰值元素是 nums[1] = 3

递增部分 = [1, 3],和为 1 + 3 = 4

递减部分 = [3, 2, 1],和为 3 + 2 + 1 = 6

因为递减部分的和更大,返回 1。

题目来自力扣3909。

大体步骤如下:

第一步:初始化变量

  • 设置一个整数变量 diff,初始值为 0,它用于记录“递增部分(不含峰值)元素总和”与“递减部分(不含峰值)元素总和”的差值。
  • 设置一个布尔标志 inc,初始值为 true,表示当前遍历位置处于数组的递增阶段。

第二步:遍历数组
从数组的第一个元素开始,逐个访问每个元素,同时获取它的索引 i 和值 x


第三步:判断当前元素是否为峰值

  • 如果同时满足以下三个条件,则认为当前元素是峰值:
    1. 索引 i 大于 0(说明有前一个元素);
    2. 索引 i + 1 小于数组长度(说明有后一个元素,但代码中未显式检查,因为双调数组保证峰值不会出现在两端);
    3. 前一个元素的值小于当前值,且当前值大于后一个元素的值。
  • 一旦检测到峰值,将 inc 设为 false,表示后续元素属于递减阶段。并且,这个峰值元素本身不参与 diff 的累加或累减,因为峰值在左右两侧都出现,求和比较时彼此抵消,不需要单独处理。

第四步:非峰值元素的分阶段累加
如果当前元素不是峰值,则根据 inc 的值决定如何处理:

  • inctrue(仍在递增阶段),将当前元素的值 diff 中。
  • incfalse(已进入递减阶段),将当前元素的值 diff 中(相当于从左侧总和中扣减右侧元素)。

第五步:遍历完成后的结果判定
遍历结束后,diff 的数值等于“递增部分(不含峰值)所有元素之和”减去“递减部分(不含峰值)所有元素之和”。
由于峰值在两侧求和中都被计入一次,两边的总和分别加上同一个峰值后,它们的差值保持不变,因此 diff 同时也等于“递增部分(含峰值)总和”减去“递减部分(含峰值)总和”。

  • 如果 diff > 0,说明递增部分总和更大,函数返回 0
  • 如果 diff < 0,说明递减部分总和更大,函数返回 1
  • 如果 diff == 0,说明两部分总和相等,函数返回 -1

针对示例 [1, 3, 2, 1] 的运行过程

  • 初始 diff=0, inc=true
  • i=0, x=1:非峰值,inc=true → diff += 1 → diff=1。
  • i=1, x=3:前一个1<3且3>2,满足峰值条件 → inc=false,不操作diff。
  • i=2, x=2:非峰值,inc=false → diff -= 2 → diff=-1。
  • i=3, x=1:非峰值,inc=false → diff -= 1 → diff=-2。
  • 最终 diff=-2 < 0,返回 1(递减部分更大),与预期一致。

复杂度分析

  • 时间复杂度:算法只需一次从左到右的遍历,访问每个元素常数次操作,因此总时间复杂度为 O(n),其中 n 为数组长度(n ≤ 100000,满足性能要求)。
  • 额外空间复杂度:除了输入数组本身外,只使用了几个固定变量(diffinc、循环索引等),不随数组规模变化,因此额外空间复杂度为 O(1)

Go完整代码如下:

package main

import (
	"fmt"
)

func compareBitonicSums(nums []int) int {
	diff := 0
	inc := true
	for i, x := range nums {
		if i > 0 && nums[i-1] < x && x > nums[i+1] {
			inc = false
			// 注意峰顶抵消掉了,不算入 diff
		} else if inc {
			diff += x
		} else {
			diff -= x
		}
	}

	if diff > 0 {
		return 0
	}
	if diff < 0 {
		return 1
	}
	return -1
}

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

在这里插入图片描述

Python完整代码如下:

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

from typing import List

def compare_bitonic_sums(nums: List[int]) -> int:
    diff = 0
    inc = True  # 当前是否处于递增阶段

    for i, x in enumerate(nums):
        # 检测峰值:前一个元素小于当前,且当前大于后一个元素
        if i > 0 and i + 1 < len(nums) and nums[i-1] < x and x > nums[i+1]:
            inc = False
            # 峰值不计入 diff(因为两边都包含,相互抵消)
        elif inc:
            diff += x
        else:
            diff -= x

    if diff > 0:
        return 0   # 递增部分(不含峰值)和大
    elif diff < 0:
        return 1   # 递减部分(不含峰值)和大
    else:
        return -1  # 两者相等

# 测试用例
if __name__ == "__main__":
    nums = [1, 3, 2, 1]
    print(compare_bitonic_sums(nums)) 

在这里插入图片描述

C++完整代码如下:

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

int compareBitonicSums(const vector<int>& nums) {
    int diff = 0;
    bool inc = true;  // 当前是否处于递增阶段

    for (size_t i = 0; i < nums.size(); ++i) {
        int x = nums[i];
        // 检测峰值:前一个元素小于当前,且当前大于后一个元素(同时确保索引不越界)
        if (i > 0 && i + 1 < nums.size() && nums[i-1] < x && x > nums[i+1]) {
            inc = false;
            // 峰值不计入 diff,因为两边都包含,相互抵消
        } else if (inc) {
            diff += x;
        } else {
            diff -= x;
        }
    }

    if (diff > 0) return 0;   // 递增部分(不含峰值)和大
    if (diff < 0) return 1;   // 递减部分(不含峰值)和大
    return -1;                // 两者相等
}

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

在这里插入图片描述