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华为 OD 训练营 · 题解精讲

LC1695. 删除子数组的最大分数

配套讲解:视频讲解

LC1695. 删除子数组的最大分数 视频地址:https://uha.xet.tech/s/2AtIE4

题目描述

给你一个正整数数组 nums ,请你从中删除一个含有 若干不同元素 的子数组。删除子数组的 得分 就是子数组各元素之 和 。 返回 只删除一个 子数组可获得的 最大得分 。 如果数组 b 是数组 a 的一个连续子序列,即如果它等于 a[l],a[l+1],...,a[r] ,那么它就是 a 的一个子数组。 示例 1: 输入:nums = [4,2,4,5,6] 输出:17 解释:最优子数组是 [2,4,5,6] 示例 2: 输入:nums = [5,2,1,2,5,2,1,2,5] 输出:8 解释:最优子数组是 [5,2,1] 或 [1,2,5] 提示: 1 <= nums.length <= 10^5 1 <= nums[i] <= 10^4

题目解析

解题思路

本题要求删除一个不含重复元素的子数组,使得子数组元素和最大。等价于寻找数组中不含重复元素的最大和子数组

由于数组元素均为正数,子数组越长和越大,但必须保证元素不重复。因此采用不定长滑动窗口(双指针)配合哈希集合来维护一个无重复元素的窗口。

核心思路:右指针 end 不断向右扩展,将新元素加入窗口;若新元素已在窗口中(重复),则移动左指针 start 逐步移除左侧元素,直到窗口中不再有该重复元素。窗口内始终维护元素和 sums,并不断更新最大和 largest

关键步骤

1. 初始化:start = 0sums = 0largest = 0hash 为空集合。 2. 遍历数组,end 从 0 到 len(nums)-1

  • nums[end] 已在 hash 中,执行 while 循环:
  • sums -= nums[start]
  • hash 中移除 nums[start]
  • start += 1
  • nums[end] 加入 hash
  • sums += nums[end]
  • largest = max(largest, sums)

3. 返回 largest

示意图(以 [4,2,4,5,6] 为例):


初始: start=0, end=0, 窗口=[4], sum=4, largest=4
end=1: 窗口=[4,2], sum=6, largest=6
end=2: nums[2]=4 重复,移除 nums[0]=4 → 窗口=[2,4], sum=6, largest=6
end=3: 窗口=[2,4,5], sum=11, largest=11
end=4: 窗口=[2,4,5,6], sum=17, largest=17

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(N),每个元素最多被左右指针各访问一次,哈希集合的增删查操作均为 O(1)。
  • 空间复杂度:O(N),最坏情况下哈希集合存储整个数组(所有元素互异)。

参考代码

class Solution:
    def maximumUniqueSubarray(self, nums: List[int]) -> int:
        # 滑动窗口模板化解题,五步走策略

        # 【1、定义需要维护的变量】

        # 对于此题来说,需要维护当前滑动窗口的元素和、滑动过程中得出的最大得分
        # 一开始,滑动窗口没有元素,元素和为 0 
        sums = 0

        # 由于数组都是正数,所以可以初始化为 0
        largest = 0

        # 同时又涉及去重,因此需要一个哈希表
        hash = set()

        # 【2、定义窗口的首尾端 (start, end), 然后滑动窗口】

        # 窗口的左端位置从 0 开始
        start = 0

        # 窗口的右端位置从 0 开始,可以一直移动到尾部
        for end in range(len(nums)) : 

            # 【3、更新需要维护的变量, 有的变量需要一个 if 语句来维护 (比如最大最小长度)】

            # 【4、如果题目的窗口长度可变: 这个时候一般涉及到窗口是否合法的问题】
            #  如果当前窗口不合法时, 用一个 while 去不断移动窗口左指针, 从而剔除非法元素直到窗口再次合法

            # 如果哈希表中存储了即将加入滑动窗口的元素
            while nums[end] in hash : 
                
                # 那么需要不断的把窗口左边的元素移除窗口

                # 元素和需要减去移除的值
                sums -= nums[start]

                # 把 nums[start] 移除记录
                hash.remove(nums[start])

                # 窗口左端向右移动
                start += 1

            # 此时,滑动窗口可以接纳 nums[end]
            hash.add(nums[end])

            # 维护变量 sum
            sums += nums[end]

            # 维护变量 largest
            largest = max(largest,sums)

        # 【5、返回所需要的答案】
        return largest

# 题目:LC1695. 删除子数组的最大得分
# 难度:中等
# 作者:许老师-闭着眼睛学数理化
# 算法:不定滑窗
# 代码看不懂的地方,请直接在群上提问


# 本质上是求【不含重复元素的子数组的最大和】
# 故用哈希集合set()维护滑窗过程

class Solution:
    def maximumUniqueSubarray(self, nums: List[int]) -> int:
        ans, left = 0, 0
        windows_sum = 0
        hash_set = set()
        for right, num in enumerate(nums):
            # A1
            # num的值加入windows_sum中
            windows_sum += num      

            # A2
            # 如果num位于哈希集合中,left右移
            while(num in hash_set): 
                windows_sum -= nums[left]
                hash_set.remove(nums[left])
                left += 1

            # A3    
            # while外部num一定不位于哈希集合,即窗口中一定无重复数字
            # 此时可以更新答案 
            ans = max(ans, windows_sum)

            # A1
            # num需要加入哈希集合中
            hash_set.add(num)

        return ans

四、复杂度分析
时间复杂度:O(N)