平衡点问题: 一个数组中的元素,如果其前面的部分等于后面的部分,那么这个点的位序就是平衡点。
比如列表numbers = [1, 3, 5, 7, 8, 25, 4, 20],25前面的总和为24,25,后面的总和也是24,那么25就是这个列表的平衡点。
要求编写程序,寻找并返回任意一个列表的平衡点。

一般算法

假设列表的长度为N,N大于等于3。(因为N=1,2的时候问题无意义)
遍历第二个元素至倒数第二个元素,分别计算该元素的左半部分的和与右半部分的和,如果左半部分的和等于右半部分的和,则返回该元素。
该算法的优点是想法简单,实现简介,但其时间复杂度为$O(n^{2})$, 效率并不高。在此利用eval(arr1.join(‘+’))减少部分时间复杂度

  1. var arr = [1, 3, 5, 7, 8, 25, 4, 20];
  2. function balance(arr) {
  3. for (let i in arr) {
  4. var arr1 = arr.slice(0, ++i);
  5. var arr2 = arr.slice(++i, arr.length);
  6. // console.log("arr1",arr1);
  7. // console.log("arr2",arr2);
  8. if (!arr2.length) break;
  9. let num1 = eval(arr1.join('+'));
  10. let num2 = eval(arr2.join('+'));
  11. if (num1 === num2) {
  12. return arr[--i]
  13. }
  14. }
  15. }
  16. console.log(balance(arr)); // 25

优化算法

针对上述算法的缺点,我们在此基础上做改进,使得运算效率能提升。
首先我们定义两个变量left_sum和right_sum, 其初始值分别为0和该列表第一个元素以后的所有元素的和。遍历第二个元素至倒数第二个元素,每一次遍历,left_sum加上该元素前的一个元素,right_sum减去该元素,如果left_sum等于right_sum,则返回该元素。
该算法是对上述算法的一个优化,使得我们不用在每次遍历元素的时候求取左半部分和右半部分的和,只需要做一次加法和减法即可。具体分析该算法,我们不难求得该算法的时间复杂度为$O(n)$,即线性时间复杂度。

  1. var arr = [1, 3, 5, 7, 8, 25, 4, 20];
  2. function balance(arr) {
  3. let left_sum = 0;
  4. let right_sum = eval(arr.slice(1, arr.length).join('+'));
  5. for (let i = 1; i <= arr.length - 1; i++) {
  6. left_sum += arr[i - 1];
  7. right_sum -= arr[i];
  8. if (left_sum === right_sum) {
  9. return arr[i];
  10. }
  11. }
  12. }
  13. console.log(balance(arr)); // 25

eval方法表达的效果
微信截图_20220331153238.png
for循环(针对一般算法)数组的存储过程
微信截图_20220331152928.png