用 Java 的 TreeMap(TreeSet) 配合哨兵实现 C++(lowerBound) 和 python(bisect_left) 中的二分查找。
参考:https://leetcode.cn/circle/discuss/xL7JQq/
可以通过 TreeSet 中的 lower、floor、ceiling、higher 实现C++ stl 中的 lower_bound 和 upper_bound。
TreeSet
// 返回此set中小于给定元素的最大元素,如果没有这样的元素,则返回NULL。
E lower(E e);
// 返回此集合中小于或等于给定元素的最大元素,如果没有这样的元素,则返回NULL。
E floor(E e);
// 返回此set中大于或等于给定元素的最小元素,如果没有这样的元素,则返回NULL。
E ceiling(E e);
// 返回此set中大于给定元素的最小元素,如果没有这样的元素,则返回NULL。
E higher(E e);
TreeMap中对应有
Map.Entry<K,V> lowerEntry(K key)
Map.Entry<K,V> floorEntry(K key)
Map.Entry<K,V> ceilingEntry(K key)
Map.Entry<K,V> higherEntry(K key)
Code
TreeMap 的 ceilingEntry 实现
class Solution {
public List<Long> minOperations(int[] nums, int[] queries) {
Arrays.sort(nums);
int n = nums.length;
var sum = new long[n + 1]; // 前缀和
for (int i = 0; i < n; ++i)
sum[i + 1] = sum[i] + nums[i];
var ans = new ArrayList<Long>(queries.length);
TreeMap<Integer, Integer> map = new TreeMap<>();
for(int i = 0; i < n; i++){
if(!map.containsKey(nums[i])){ // 注意重复元素只记录第一次出现的位置
map.put(nums[i], i);
}
}
map.put(Integer.MAX_VALUE, n); // 添加哨兵
for (int q : queries) {
int j = map.ceilingEntry(q).getValue(); // 相当于 lowerBound
long left = (long) q * j - sum[j]; // 蓝色面积
long right = sum[n] - sum[j] - (long) q * (n - j); // 绿色面积
ans.add(left + right);
}
return ans;
}
}
自己实现 lowerBound
class Solution {
public List<Long> minOperations(int[] nums, int[] queries) {
Arrays.sort(nums);
int n = nums.length;
var sum = new long[n + 1]; // 前缀和
for (int i = 0; i < n; ++i)
sum[i + 1] = sum[i] + nums[i];
var ans = new ArrayList<Long>(queries.length);
for (int q : queries) {
int j = lowerBound(nums, q);
long left = (long) q * j - sum[j]; // 蓝色面积
long right = sum[n] - sum[j] - (long) q * (n - j); // 绿色面积
ans.add(left + right);
}
return ans;
}
// 见 https://www.bilibili.com/video/BV1AP41137w7/
private int lowerBound(int[] nums, int target) {
int left = -1, right = nums.length; // 开区间 (left, right)
while (left + 1 < right) { // 区间不为空
// 循环不变量:
// nums[left] < target
// nums[right] >= target
int mid = left + (right - left) / 2;
if (nums[mid] < target)
left = mid; // 范围缩小到 (mid, right)
else
right = mid; // 范围缩小到 (left, mid)
}
return right;
}
}