阿里巴巴2017實(shí)習(xí)生春招編程測(cè)驗(yàn) —— 數(shù)組四等分

對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)度為N的整型數(shù)組A靡羡, 數(shù)組里所有的數(shù)都是正整數(shù)贱鄙,對(duì)于兩個(gè)滿足0 <= X <= Y < N的整數(shù)翁都,A[X], A[X+1] … A[Y]構(gòu)成A的一個(gè)切片,記作(X, Y).
用三個(gè)下標(biāo) m1, m2, m3(下標(biāo)滿足條件0 < m1, m1 + 1 < m2, m2 +1 < m3 < N – 1)可以把這個(gè)整型數(shù)組分成(0, m1-1), (m1+1, m2-1), (m2+1, m3-1), (m3+1, N-1) 四個(gè)切片寒砖。
如果這四個(gè)切片的整數(shù)求和相等赐劣,稱作“四等分”。

編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)哩都,求一個(gè)給定的整型數(shù)組是否可以四等分魁兼,如果可以,返回一個(gè)布爾類型的true漠嵌,如果不可以返回一個(gè)布爾類型的false咐汞。
限制條件:數(shù)組A最多有1,000,000項(xiàng),數(shù)組中的整數(shù)取值范圍介于-1,000,000到1,000,000之間献雅。
要求:函數(shù)的計(jì)算復(fù)雜度為O(N)碉考,使用的額外存儲(chǔ)空間(除了輸入的數(shù)組之外)最多為O(N)塌计。

例子:
對(duì)于數(shù)組A=[2, 5, 1, 1, 1, 1, 4, 1, 7, 3, 7] 存在下標(biāo) 2, 7, 9使得數(shù)組分成四個(gè)分片[2, 5], [1, 1, 1, 4], [7], [7]挺身,這三個(gè)分片內(nèi)整數(shù)之和相等,所以對(duì)于這個(gè)數(shù)組锌仅,函數(shù)應(yīng)該返回true章钾。
對(duì)于數(shù)組 A=[10, 2, 11, 13, 1, 1, 1, 1, 1],找不到能把數(shù)組四等分的下標(biāo)热芹,所以函數(shù)應(yīng)該返回false贱傀。

今年參加了阿里的實(shí)習(xí)生春招,在進(jìn)行編程測(cè)驗(yàn)之前已經(jīng)了解到部分同學(xué)遇到的是這道題伊脓,所以事先做了準(zhǔn)備府寒,然而輪到我時(shí)已經(jīng)換題了,可能是不同崗位題目不一樣吧报腔。

這道題描述的啰哩啰嗦株搔,實(shí)際上就是給一個(gè)全是正數(shù)的數(shù)組,問(wèn)是否能將該數(shù)組分割成四部分纯蛾,每一部分累加和相等纤房,分割點(diǎn)不算

要解決這題首先要明確數(shù)組四等分的結(jié)構(gòu),即3個(gè)分割點(diǎn)翻诉,4個(gè)切片炮姨,有了這個(gè)概念,在草紙上畫(huà)畫(huà)碰煌,問(wèn)題很容易就解決了舒岸。

首先我們遍歷一遍數(shù)組構(gòu)造一個(gè)HashMap存儲(chǔ) ( arr[i]左邊所有元素的和 , i ) ,然后大多數(shù)人選擇讓分割點(diǎn)m1芦圾、m3從兩端像中間移動(dòng)的同時(shí)累加兩個(gè)切片內(nèi)元素(誰(shuí)小誰(shuí)移動(dòng))吁津,當(dāng)兩個(gè)切片相等時(shí)根據(jù)四等分結(jié)構(gòu)看能否找到滿足條件的分割點(diǎn)m2。

這里我選擇僅將分割點(diǎn)m1由左向右移動(dòng),如果數(shù)組可以四等分碍脏,依據(jù)3個(gè)分割點(diǎn)梭依,4個(gè)切片這樣一個(gè)基本結(jié)構(gòu),一旦分割點(diǎn)m1確定了典尾,m2役拴、m3也就相應(yīng)確定了,如果最后找不到符合基本結(jié)構(gòu)的m2钾埂、m3河闰,則可以斷定數(shù)組不可以四等分,時(shí)間復(fù)雜度O(N)褥紫,代碼如下:

public static boolean canSplits(int[] arr) {
    if (arr == null || arr.length < 7) {    // 元素個(gè)數(shù)小于7姜性,無(wú)法構(gòu)成3個(gè)分割點(diǎn)、4個(gè)切片的基本結(jié)構(gòu)
        return false;
    }
    HashMap<Long, Integer> leftSumToIndex = new HashMap<>();
    Long sum = (long) arr[0];
    for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
        leftSumToIndex.put(sum, i);    // 把(arr[i]左邊所有元素的和, i)存入HashMap
        sum += arr[i];
    }
    Long part = (long) arr[0];         // part為切片內(nèi)元素的和
    for (int m1 = 1; m1 < arr.length - 5; m1++) {   // 遍歷分割點(diǎn)m1
        Long m2LeftSum = part + arr[m1] + part;     // 分割點(diǎn)m2左邊所有元素的和
        if (leftSumToIndex.containsKey(m2LeftSum)) {
            int m2 = leftSumToIndex.get(m2LeftSum);
            Long m3LeftSum = m2LeftSum + arr[m2] + part;  // 分割點(diǎn)m3左邊所有元素的和
            if (leftSumToIndex.containsKey(m3LeftSum)) {
                int m3 = leftSumToIndex.get(m3LeftSum);
                if (m3LeftSum + arr[m3] + part == sum) {
                    return true;
                }
            }
        }
        part += arr[m1];
    }
    return false;
}

對(duì)于像Two Sum髓考、Longest Substring Without Repeating Characters以及本題這種涉及數(shù)組下標(biāo)的一系列問(wèn)題部念,優(yōu)先考慮事先構(gòu)造一個(gè)HashMap看是否對(duì)后續(xù)的求解有幫助。在HashMap中氨菇,每次查詢操作的時(shí)間復(fù)雜度均為O(1)儡炼,所以它一直是編寫(xiě)高效算法的利器。

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