哈喽各位,我是前端小L。
欢迎来到贪心算法专题第二篇! 什么是“摆动”?简单说就是一上一下。比如[1, 7, 4, 9, 2, 5],差值是+6, -3, +5, -7, +3,正负交替,这就是摆动序列。 而[1, 4, 7, 9]单调递增,或者[1, 1, 1]平的,都不是摆动。
我们的任务是:给你一个数组,你可以随意删除里面的元素(也就是求子序列),剩下的元素必须构成一个摆动序列。请问最长能剩多少个?
力扣 376. 摆动序列
https://leetcode.cn/problems/wiggle-subsequence/
题目分析:
输入:整数数组
nums。目标:最长摆动子序列的长度。
例子:
[1, 17, 5, 10, 13, 15, 10, 5, 16, 8]整个数组显然不是摆动的(比如
10, 13, 15连着涨)。我们可以删掉
13,保留10, 15,就变成了...10, 15, 10...(一上一下)。实际上,我们只需要保留所有的“峰”和“谷”,删掉所有在半山腰上的点。
核心思维:忽略“平坡”,只数“峰谷”
想象把你手里的数组画成一张折线图。
摆动的本质就是折线的拐点。
如果连续上升
1 -> 2 -> 3 -> 4,这是一条直线上坡。为了构成摆动,我们只需要保留起点1和终点4。中间的2和3都可以删掉,因为它们没有改变趋势。
贪心策略:我们只需要统计数组中**“峰”(Peak)和“谷”(Valley)**的数量。
峰:数值先升后降。即
preDiff > 0且curDiff < 0。谷:数值先降后升。即
preDiff < 0且curDiff > 0。平坡处理:这是难点!比如
1 -> 2 -> 2 -> 2 -> 3。这种平坡应该被视为单调的一部分,不计入摆动,除非平坡之后方向变了。
算法流程
初始化:
curDiff:当前数与后一个数的差值。preDiff:前一对数的差值。result:记录峰谷个数。默认序列最少有一个元素(除非空数组),所以初始为 1(默认把最右边的那个端点算上)。
遍历数组:从
0到nums.size() - 2(计算nums[i]和nums[i+1]的差)。判断拐点:
如果
(preDiff <= 0 && curDiff > 0)—— 出现谷。或者
(preDiff >= 0 && curDiff < 0)—— 出现峰。注意:这里的
=是为了处理由平坡变成上下坡的情况(如1-1-2,中间的1算谷底)。
更新状态:
result++。preDiff = curDiff。关键点:只有在出现摆动变化的时候,才更新preDiff。这样可以自动过滤掉单调区间内的平坡。
代码实现 (C++)
C++
#include <vector> using namespace std; class Solution { public: int wiggleMaxLength(vector<int>& nums) { if (nums.size() <= 1) return nums.size(); int curDiff = 0; // 当前一对元素的差值 int preDiff = 0; // 前一对元素的差值 int result = 1; // 记录峰值个数,默认最后一个元素算一个峰值 for (int i = 0; i < nums.size() - 1; i++) { curDiff = nums[i + 1] - nums[i]; // 出现峰或谷 // preDiff <= 0 && curDiff > 0 : 之前是平或降,现在升了(谷) // preDiff >= 0 && curDiff < 0 : 之前是平或升,现在降了(峰) if ((preDiff <= 0 && curDiff > 0) || (preDiff >= 0 && curDiff < 0)) { result++; // 关键细节:只在摆动变化的时候更新 preDiff // 这样能处理单调区间中有平坡的情况,如 1->2->2->2->3 // preDiff 会一直保持为正,直到遇到下降 preDiff = curDiff; } } return result; } };深度复杂度分析
时间复杂度:O(N)
我们只需要遍历一次数组。
空间复杂度:O(1)
只需要几个变量记录差值和结果。
相比之下,动态规划解法通常需要两个数组
up[N]和down[N],空间复杂度为O(N)(虽然可以优化到 O(1),但逻辑比贪心复杂)。
总结:贪心的“视觉化”
今天这道题,如果只看数字,很容易被“平坡”、“删除元素”绕晕。 但如果把它想象成**“山脉图”**,贪心策略就显而易见了:我们只想要山顶和谷底,山腰上的石头全扔掉!
这就是贪心算法的魅力——通过忽略中间过程(单调区间),直接抓住关键变化(转折点)。
下一题预告: 如果我们在一个数组中寻找**“和最大”的连续子数组**(最大子序和),贪心算法该如何操作? 策略很简单:如果当前的累加和变成了负数,它对未来不仅没有贡献,还是个累赘,那我们就果断抛弃它,从头开始算!
下期见!