题目

一个下标从 0 开始的数组的 交替和 定义为 偶数 下标处元素之 和 减去 奇数 下标处元素之 和 。

比方说,数组 [4,2,5,3] 的交替和为 (4 + 5) - (2 + 3) = 4 。
给你一个数组 nums ,请你返回 nums 中任意子序列的 最大交替和 (子序列的下标 重新 从 0 开始编号)。

一个数组的 子序列 是从原数组中删除一些元素后(也可能一个也不删除)剩余元素不改变顺序组成的数组。比方说,[2,7,4] 是 [4,2,3,7,2,1,4] 的一个子序列(加粗元素),但是 [2,4,2] 不是。

示例 1:

输入:nums = [4,2,5,3]
输出:7
解释:最优子序列为 [4,2,5] ,交替和为 (4 + 5) - 2 = 7 。

示例 2:

输入:nums = [5,6,7,8]
输出:8
解释:最优子序列为 [8] ,交替和为 8 。

示例 3:

输入:nums = [6,2,1,2,4,5]
输出:10
解释:最优子序列为 [6,1,5] ,交替和为 (6 + 5) - 1 = 10 。

提示:

1 <= nums.length <= 10^5
1 <= nums[i] <= 10^5

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/maximum-alternating-subsequence-sum
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思路

首先,可以得出“最优子序列的长度一定为奇数”的结论,因为如果长度为偶数,去掉最后一位一定可以获得更大的“交替和”。

其次,最优子序列从下标1开始,偶数位的值一定大于奇数位。比如1911. 最大子序列交替和 - 图1的最优子序列为1911. 最大子序列交替和 - 图2,下标1911. 最大子序列交替和 - 图3(偶数)的值1911. 最大子序列交替和 - 图4大于下标1911. 最大子序列交替和 - 图5(奇数)的值1911. 最大子序列交替和 - 图6

贪心地想,我们想让奇数下标的值尽可能小,偶数下标尽可能大。这一点联想到了 122. 买卖股票的最佳时机 II 这一题,这一题中奇数下标的值尽可能小对应1911. 最大子序列交替和 - 图7题中买入价格尽可能低,偶数下标尽可能大对应1911. 最大子序列交替和 - 图8题中卖出价格尽可能高,这一题最终选出的最优子序列对应1911. 最大子序列交替和 - 图9题中选择的股票买入和卖出形成的序列。序列中奇数下标的数看做是买入价格,偶数位为卖出价格。对于下标为1911. 最大子序列交替和 - 图10的数,将其看做卖出价格,那其买入价格呢,答案是1911. 最大子序列交替和 - 图11

通过以上分析,可以得知,如果将该题的输入前面加一个0,就可以采用122题的办法来解决。1911. 最大子序列交替和 - 图12题除了动态规划,还可以使用贪心,只要一个数大于前一个数,就贪心地将差值累加到利润中,关于1911. 最大子序列交替和 - 图13题的解法可以看「这里」。下面使用1911. 最大子序列交替和 - 图14题的贪心思路解决该题,想象输入数组前面加一个1911. 最大子序列交替和 - 图15,不必真实添加,因为数组元素值大于1911. 最大子序列交替和 - 图16,因此第一个数一定可以被累加,从第二个数开始,只要大于前一个数,就累加这个差值到答案中。

这种解法也是笔者偶然想到的,以上只是不严谨的推论,算法有效性的严格证明还未能给出,读者发现如有错误或者其余想交流的,欢迎大家留言评论。

值得一提的是,本题求的是“交替和”,如果是求最优子序列,这种解法就不适用了。

当然这一题常规思路还是动态规划,解法待补充。

代码

  1. class Solution {
  2. public long maxAlternatingSum(int[] nums) {
  3. long ans = nums[0];
  4. int n = nums.length;
  5. for (int i = 1; i < n; i++) {
  6. if (nums[i] > nums[i - 1]) {
  7. ans += nums[i] - nums[i - 1];
  8. }
  9. }
  10. return ans;
  11. }
  12. }