力扣2874题:动态规划求解最大乘积问题
一、题目解读
力扣2874题要求在一个整数数组中,找到三个不重叠子数组(可为空),使其乘积最大化。需确保子数组不相邻,且乘积结果为正数。当数组长度不足3时,返回0。题目核心在于如何高效划分数组,并计算合法组合的最大乘积。
二、解题思路
使用动态规划策略,解题分为三个关键步骤:
1. 预处理左右最大值数组:分别记录每个位置左侧/右侧的最大元素,确保子数组边界的最优选择;
2. 差值乘积计算:遍历中间位置j,利用左右最大值与当前值之差(left_max[j-1] - nums[j])与右侧最大值相乘,模拟三个子数组的乘积;
3. 动态更新最大值:遍历过程中实时记录最大合法乘积,并处理乘积为负的情况。
该思路通过空间换时间,避免暴力枚举的O(n^3)复杂度,实现线性时间求解。
三、解题步骤
1. 边界判断:当数组长度n<3时直接返回0,避免无效计算;
2. 预处理left_max数组:从前往后遍历,维护当前位置左侧的最大值(初始为nums[0]);
3. 预处理right_max数组:从后往前遍历,维护当前位置右侧的最大值(初始为nums[n-1]);
4. 核心遍历:
○ 对于中间位置j(1<j<n-1),计算(left_max[j-1] - nums[j]) * right_max[j+1],即左侧最大子数组与右侧最大子数组的差值乘积;
○ 动态更新全局最大值max_val,并确保结果为正(若最大值为负则保留0)。
四、代码与注释
class Solution {
public:
long long maximumTripletValue(vector<int>& nums) {
int n = nums.size();
if (n < 3) return 0; // 边界处理:数组长度不足3时返回0
// 预处理左边最大值数组
vector<int> left_max(n);
left_max[0] = nums[0];
for (int i = 1; i < n; ++i) {
left_max[i] = max(left_max[i-1], nums[i]); // 更新左侧最大值
}
// 预处理右边最大值数组
vector<int> right_max(n);
right_max[n-1] = nums[n-1];
for (int i = n-2; i >= 0; --i) {
right_max[i] = max(right_max[i+1], nums[i]); // 更新右侧最大值
}
long long max_val = 0;
// 遍历j,计算差值乘积
for (int j = 1; j < n-1; ++j) {
long long current = (long long)(left_max[j-1] - nums[j]) * right_max[j+1];
// 避免溢出:乘积可能超int范围,需强制转换
max_val = max(max_val, current);
}
return max_val > 0? max_val : 0; // 若最大值负,返回0
}
};
注释说明:
● 使用long long防止乘积溢出;
● 通过左右预处理数组,直接获取子数组边界的最优值;
● 最终结果需为正数,因此负值情况特判为0。
五、总结
通过动态规划将三维问题降为一维遍历,时间复杂度O(n),空间复杂度O(n)。核心在于利用预处理数组减少重复计算,确保每个位置只需一次访问即可确定最优解。该思路对类似“不重叠子数组问题”具有通用性,但需注意边界条件与数值溢出的处理。适合作为动态规划入门的典型案例,帮助理解“分治+预处理”的思想。
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