2026-05-10:找到带限制序列的最大值。用go语言,给定一个整数 n、一个二维整数数组 restrictions、以及一个长度为 n-1 的数组 diff。你需要生成一个长度为 n 的非负整数序列 a[0…n-1],使得:
a[0] 固定为 0。
对于每个 i(0 ≤ i ≤ n-2),相邻项差的绝对值不超过给定限制:|a[i] - a[i+1]| ≤ diff[i]。
对于 restrictions 中的每一项 [idx, maxVal],都要保证对应位置满足:a[idx] ≤ maxVal。
在所有满足上述条件的序列中,你的目标是让序列里的“最大元素值”尽可能大。最终输出这个最大元素值的最优结果。
2 <= n <= 100000。
1 <= restrictions.length <= n - 1。
restrictions[i].length == 2。
restrictions[i] = [idx, maxVal]。
1 <= idx < n。
1 <= maxVal <= 1000000。
diff.length == n - 1。
1 <= diff[i] <= 10。
restrictions[i][0] 的值是唯一的。
输入: n = 10, restrictions = [[3,1],[8,1]], diff = [2,2,3,1,4,5,1,1,2]。
输出: 6。
解释:
序列 a = [0, 2, 4, 1, 2, 6, 2, 1, 1, 3] 满足给定的限制条件(a[3] <= 1 且 a[8] <= 1)。
序列中的最大值为 6。
题目来自力扣3796。
详细步骤
我会完全脱离代码,用纯文字、分步骤把整个解题过程讲清楚,同时最后给出时间和空间复杂度。
一、先明确题目核心规则
我们要构造一个长度为n的序列a,满足:
- 起点固定:
a[0] = 0 - 相邻约束:
|a[i] - a[i+1]| ≤ diff[i](相邻两个数的差值绝对值不能超过对应diff值) - 点位约束:指定下标
idx的值必须 ≤ 给定的maxVal - 目标:在所有合法序列中,让整个序列的最大值尽可能大,求这个最大可能值
二、整体解题思路(核心:两次遍历 + 约束融合)
整个算法的核心逻辑是:
先从左到右推导出每个位置能达到的理论最大值,再从右到左修正所有违反相邻约束和点位约束的值,最终得到合法的最优序列,再取最大值。
下面是分步骤详细过程:
步骤1:初始化所有位置的「硬上限」
- 给序列的每一个位置
0~n-1都设置一个初始最大允许值,默认是无穷大(表示暂时没有限制)。 - 遍历所有的
restrictions点位约束:- 把对应下标的硬上限直接修改为题目给定的
maxVal。 - 比如约束
[3,1],就把位置3的硬上限设为1;[8,1]就把位置8的硬上限设为1。 - 其他没有约束的位置,上限保持无穷大。
- 把对应下标的硬上限直接修改为题目给定的
这一步的作用:先把所有固定的点位限制记下来,后续推导不能超过这些值。
步骤2:从左到右遍历,计算「左向最大可能值」
从起点a[0]=0开始,向右依次计算每个位置能达到的最大理论值:
- 起点固定:
a[0] = 0 - 对于第
i+1个位置:- 它的理论最大值= 左边位置
i的值 + 相邻允许的最大增量diff[i] - 同时不能超过该位置的硬上限(步骤1设置的值)
- 最终取两者中的较小值作为当前位置的左向最大值
- 它的理论最大值= 左边位置
这一步的逻辑:只能向右走,每次最多加diff[i],同时不能碰点位限制。
这一步结束后,得到的序列满足:
- 从左到右的相邻约束
- 所有点位硬上限约束
- 但不满足从右到左的相邻约束(右边的值可能太大,导致和左边的差值超标)
步骤3:从右到左遍历,修正序列为「完全合法值」
从最后一个位置开始,向左依次修正每个位置的值,让序列同时满足左右双向的相邻约束:
- 从倒数第二个位置开始,向左遍历到第1个位置
- 对于当前位置
i:- 它的最大合法值= 右边位置
i+1的值 + 相邻允许的最大增量diff[i] - 同时不能超过步骤2算出的左向最大值
- 最终取两者中的较小值作为当前位置的最终值
- 它的最大合法值= 右边位置
这一步的作用:修正左到右推导时,右侧值过大导致的左侧不合法问题,让整个序列同时满足:
- 起点固定
- 所有相邻双向约束
- 所有点位约束
- 且序列中的每个值都是当前约束下能取到的最大值(保证整体最大值最优)
步骤4:计算最终结果
遍历修正后的完整序列,找出其中的最大值,就是题目要求的答案。
三、用题目示例验证过程(直观理解)
输入:
n=10,序列长度10- 约束:
[3,1]、[8,1] diff = [2,2,3,1,4,5,1,1,2]
步骤1:设置硬上限
位置:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
上限:∞ ∞ ∞ 1 ∞ ∞ ∞ ∞ 1 ∞
步骤2:左→右推导(取最大理论值)
- a[0] = 0
- a[1] = min(0+2, ∞) = 2
- a[2] = min(2+2, ∞) = 4
- a[3] = min(4+3, 1) = 1(受约束限制)
- a[4] = min(1+1, ∞) = 2
- a[5] = min(2+4, ∞) = 6
- a[6] = min(6+5, ∞) = 11
- a[7] = min(11+1, ∞) = 12
- a[8] = min(12+1, 1) = 1(受约束限制)
- a[9] = min(1+2, ∞) = 3
左→右结果:[0,2,4,1,2,6,11,12,1,3]
(这个序列不合法:比如12和1的差值远超diff限制)
步骤3:右→左修正(得到合法序列)
从右往左依次修正,让相邻差值合规:
最终得到合法最优序列:[0,2,4,1,2,6,2,1,1,3]
(和题目解释的序列完全一致)
步骤4:取最大值
序列最大值 = 6 → 就是答案。
四、时间复杂度 & 额外空间复杂度
1. 总时间复杂度
整个过程只涉及三次线性遍历:
- 初始化上限数组:O(n)
- 左→右遍历:O(n)
- 右→左遍历:O(n)
- 求序列最大值:O(n)
所有操作都是和序列长度n成正比的线性操作,没有嵌套循环。
✅总时间复杂度:O(n)
2. 总额外空间复杂度
我们额外开辟了两个数组:
- 存储每个位置硬上限的数组:长度n
- 存储最终序列的数组:长度n
其他变量都是常数级空间,不随n变化。
✅总额外空间复杂度:O(n)
总结
- 解题分四步:初始化点位上限 → 左向右推最大理论值 → 右向左修正合规值 → 取序列最大值;
- 核心是通过两次遍历同时满足所有约束,并让序列最大值最优;
- 时间复杂度:O(n)(线性效率,适合n≤10万的大数据量);
- 额外空间复杂度:O(n)(用两个长度为n的辅助数组完成计算)。
Go完整代码如下:
packagemainimport("fmt""math""slices")funcfindMaxVal(nint,restrictions[][]int,diff[]int)int{maxVal:=make([]int,n)fori:=rangemaxVal{maxVal[i]=math.MaxInt}for_,r:=rangerestrictions{maxVal[r[0]]=r[1]}a:=make([]int,n)fori,d:=rangediff{a[i+1]=min(a[i]+d,maxVal[i+1])}fori:=n-2;i>0;i--{a[i]=min(a[i],a[i+1]+diff[i])}returnslices.Max(a)}funcmain(){n:=10restrictions:=[][]int{{3,1},{8,1}}diff:=[]int{2,2,3,1,4,5,1,1,2}result:=findMaxVal(n,restrictions,diff)fmt.Println(result)}Python完整代码如下:
# -*-coding:utf-8-*-importmathdeffind_max_val(n,restrictions,diff):max_val=[math.inf]*nforrinrestrictions:max_val[r[0]]=r[1]a=[0]*nfori,dinenumerate(diff):a[i+1]=min(a[i]+d,max_val[i+1])foriinrange(n-2,0,-1):a[i]=min(a[i],a[i+1]+diff[i])returnmax(a)if__name__=="__main__":n=10restrictions=[[3,1],[8,1]]diff=[2,2,3,1,4,5,1,1,2]result=find_max_val(n,restrictions,diff)print(result)C++完整代码如下:
#include<iostream>#include<vector>#include<algorithm>#include<climits>usingnamespacestd;intfindMaxVal(intn,vector<vector<int>>&restrictions,vector<int>&diff){vector<int>maxVal(n,INT_MAX);for(auto&r:restrictions){maxVal[r[0]]=r[1];}vector<int>a(n,0);for(inti=0;i<diff.size();i++){a[i+1]=min(a[i]+diff[i],maxVal[i+1]);}for(inti=n-2;i>0;i--){a[i]=min(a[i],a[i+1]+diff[i]);}return*max_element(a.begin(),a.end());}intmain(){intn=10;vector<vector<int>>restrictions={{3,1},{8,1}};vector<int>diff={2,2,3,1,4,5,1,1,2};intresult=findMaxVal(n,restrictions,diff);cout<<result<<endl;return0;}