
本文探讨了如何通过最少次数的切割和重新排列,将一个唯一值数组转换为另一个目标数组。核心方法是利用哈希映射记录目标数组中元素的索引位置,然后遍历源数组。通过比较当前元素在目标数组中的索引与前一个元素的索引是否连续,来识别并计数连续的、无需内部重排的片段。当序列中断时,即为一个新分组的开始,最终统计出所需的最少分组数量。
给定两个具有唯一整数值的数组 arr1 和 arr2,它们的长度相同。目标是找出将 arr1 切割成最少数量的连续片段,然后通过重新排列这些片段,使其能够组合成 arr2。
例如,如果 arr1 = [1, 4, 3, 2] 且 arr2 = [1, 2, 4, 3]: 我们可以将 arr1 切割为 (1), (4, 3), (2) 三个片段。 然后通过重新排列这些片段 (1), (2), (4, 3),可以得到 [1, 2, 4, 3]。 因此,所需的最少分组数是 3。
约束条件:
由于数组中的所有元素都是唯一的,这意味着每个元素在 arr1 和 arr2 中都只出现一次。解决此问题的关键在于理解“连续片段”的定义。一个片段 (x, y, z) 是连续的,当且仅当 x 在 arr2 中的索引是 i,y 在 arr2 中的索引是 i+1,z 在 arr2 中的索引是 i+2,以此类推。如果 arr1 中的两个相邻元素在 arr2 中也保持相邻且顺序一致,那么它们可以属于同一个片段。否则,就需要一个新的片段。
基于此,我们可以采用以下步骤来确定最少分组数:
建立目标数组索引映射: 为了快速查找 arr1 中每个元素在 arr2 中的目标位置,我们首先创建一个哈希映射(Map<Integer, Integer>),将 arr2 中的每个元素值映射到它在 arr2 中的索引。
遍历源数组并计数:
import java.util.Arrays;
import java.util.Map;
import java.util.function.Function;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.IntStream;
public class ArrayGroupingConverter {
/**
* 计算将 arr1 转换为 arr2 所需的最少分组数。
*
* @param arr1 源数组
* @param arr2 目标数组
* @return 最少分组数
*/
public static int process(int[] arr1, int[] arr2) {
// 步骤 1: 建立目标数组的索引映射
// key: 元素值, value: 该元素在 arr2 中的索引
Map<Integer, Integer> indexByValue = mapIndices(arr2);
// 步骤 2: 遍历源数组并计数
// 至少有一个分组,即 arr1 的第一个元素
int count = 1;
// 获取 arr1 第一个元素在 arr2 中的目标索引
int prevIndex = indexByValue.get(arr1[0]);
// 从 arr1 的第二个元素开始遍历
for (int i = 1; i < arr1.length; i++) {
// 获取当前元素在 arr2 中的目标索引
int nextIndex = indexByValue.get(arr1[i]);
// 检查当前元素是否与前一个元素在 arr2 中保持连续顺序
if (nextIndex == prevIndex + 1) {
// 如果连续,更新 prevIndex,继续当前分组
prevIndex++;
} else {
// 如果不连续,说明需要开始一个新的分组
prevIndex = nextIndex; // 新分组的起始索引
count++; // 分组数加一
}
}
return count;
}
/**
* 辅助方法:将数组元素映射到其索引。
*
* @param arr 要映射的数组
* @return 元素值到其索引的映射
*/
public static Map<Integer, Integer> mapIndices(int[] arr) {
return IntStream.range(0, arr.length) // 生成从 0 到 arr.length-1 的整数流
.boxed() // 将 int 转换为 Integer 对象流
.collect(Collectors.toMap( // 收集到 Map 中
i -> arr[i], // key 是数组元素的值
Function.identity() // value 是该元素的索引 i
));
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 = {1, 4, 3, 2};
int[] arr2 = {1, 2, 4, 3};
System.out.println("源数组: " + Arrays.toString(arr1));
System.out.println("目标数组: " + Arrays.toString(arr2));
System.out.println("所需的最少分组数: " + process(arr1, arr2)); // 预期输出: 3
int[] arr3 = {1, 2, 3, 4};
int[] arr4 = {1, 2, 3, 4};
System.out.println("源数组: " + Arrays.toString(arr3));
System.out.println("目标数组: " + Arrays.toString(arr4));
System.out.println("所需的最少分组数: " + process(arr3, arr4)); // 预期输出: 1
int[] arr5 = {4, 3, 2, 1};
int[] arr6 = {1, 2, 3, 4};
System.out.println("源数组: " + Arrays.toString(arr5));
System.out.println("目标数组: " + Arrays.toString(arr6));
System.out.println("所需的最少分组数: " + process(arr5, arr6)); // 预期输出: 4
}
}源数组: [1, 4, 3, 2] 目标数组: [1, 2, 4, 3] 所需的最少分组数: 3 源数组: [1, 2, 3, 4] 目标数组: [1, 2, 3, 4] 所需的最少分组数: 1 源数组: [4, 3, 2, 1] 目标数组: [1, 2, 3, 4] 所需的最少分组数: 4
时间复杂度:
空间复杂度:
通过这种基于索引映射和连续性检查的方法,我们可以高效地计算出将一个数组转换为另一个数组所需的最少分组数,从而实现问题的优化求解。
以上就是将给定数组转换为目标数组所需的最少分组数的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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