前缀和求解「任意子数组和的绝对值的最大值」问题｜Java

原创

宫水三叶 2022-05-20 20:23:57 ©著作权

文章标签 后端最小值子数组前缀和 文章分类 Java 后端开发

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题目描述

这是 LeetCode 上的 1749. 任意子数组和的绝对值的最大值 ，难度为中等。

Tag : 「前缀和」

给你一个整数数组 nums 。

一个子数组 [numsl, numsl+1, ..., numsr-1, numsr] 的「和的绝对值」为 abs(numsl + numsl+1 + ... + numsr-1 + numsr) 。

请你找出 nums 中和的绝对值最大的任意子数组（可能为空），并返回该最大值。

abs(x) 定义如下：

如果 x 是负整数，那么 abs(x) = -x 。
如果 x 是非负整数，那么 abs(x) = x 。

示例 1：

输入：nums = [1,-3,2,3,-4]

输出：5

解释：子数组 [2,3] 和的绝对值最大，为 abs(2+3) = abs(5) = 5 。

示例 2：

输入：nums = [2,-5,1,-4,3,-2]

输出：8

解释：子数组 [-5,1,-4] 和的绝对值最大，为 abs(-5+1-4) = abs(-8) = 8 。

提示：

1 <= nums.length <=
-<= nums[i] <=

前缀和

题目要我们求连续一段的子数组的和，很自然就能想到前缀和。

当我们有了前缀和数组 sum 之后，需要求任意一段子数组 [i,j] 的和可以直接通过 sum[j] - sum[i - 1] 得出。

要使得 abs(sum[j] - sum[i - 1]) 最大，其实有这么几种情况：

找到前缀和数组中的最大值减去最小值，得到一个最大正数（前提是最大值出现在最小值的后面，并且最小值是个负数，否则应该直接取最大值作为答案）
找到前缀和的最小值减去最大值，得到一个最小负数（前提是最小值出现在最大值的后面，而且最大值是一个正数，否则直接取最小值作为答案）。

也就是说最终答案只与前缀和数组中的最大值和最小值相关，而且最大值可能会出现在最小值前面或者后面。

因此我们可以边循环边做更新答案。

代码：

class Solution {
    public int maxAbsoluteSum(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int[] sum = new int[n + 1];
        for (int i = 1; i <= n; i++) sum[i] = sum[i - 1] + nums[i - 1];
        int ans = 0;
        for (int i = 1, min = 0, max = 0; i <= n; i++) {
            ans = Math.max(ans, Math.abs(sum[i] - min));
            ans = Math.max(ans, Math.abs(sum[i] - max));
            max = Math.max(max, sum[i]);
            min = Math.min(min, sum[i]);
        }
        return ans;
    }
}