813. 最大平均值和的分组
难度中等250
给定数组 nums
和一个整数 k
。我们将给定的数组 nums
分成 最多 k
个相邻的非空子数组 。 分数 由每个子数组内的平均值的总和构成。
注意我们必须使用 nums
数组中的每一个数进行分组,并且分数不一定需要是整数。
返回我们所能得到的最大 分数 是多少。答案误差在 10-6
内被视为是正确的。
示例 1:
输入: nums = [9,1,2,3,9], k = 3
输出: 20.00000
解释:
nums 的最优分组是[9], [1, 2, 3], [9]. 得到的分数是 9 + (1 + 2 + 3) / 3 + 9 = 20.
我们也可以把 nums 分成[9, 1], [2], [3, 9].
这样的分组得到的分数为 5 + 2 + 6 = 13, 但不是最大值.
示例 2:
输入: nums = [1,2,3,4,5,6,7], k = 4
输出: 20.50000
提示:
1 <= nums.length <= 100
1 <= nums[i] <= 104
1 <= k <= nums.length
动态规划
令 dp[i][k]
表示:将 nums 中的前 i 个数分成 k 个子数组的最大平均值和。那么:
- k = 1 时,
dp[i][1] = (nums[0] + ... + nums[i - 1]) / i
; - k > 1 时,
dp[i][k] = max(dp[j][k - 1] + avg[j][i])
。j 在 [0, i - 1] 之间。其中avg[j][i]
为区间[j, i - 1]
的平均值。avg[j][i] = (nums[j] + ... + nums[i - 1]) / (i - j)
。
为了快速计算 avg[j][i]
, 我们可以预处理 nums 的前缀和。
class Solution {
public double largestSumOfAverages(int[] nums, int _K) {
int n = nums.length;
// 前缀和优化
int[] sum = new int[n+1];
for(int i = 1; i <= n; i++){
sum[i] = sum[i-1] + nums[i-1];
}
// dp[i][k] 表示将nums中的前 i 个数分成 k 个子数组的最大平均值和
double[][] dp = new double[n+1][_K+1];
// base case: k = 1,如果分一组
for(int i = 1; i <= n; i++){
dp[i][1] = 1.0 * sum[i] / i;
}
for(int i = 1; i <= n; i++){ // 前 i 个数
for(int k = 2; k <= _K; k++){ // 分成k组
for(int j = 1; j < i; j++){
// [0-j]分为k-1组,[j-i]分为1组,与[0-i]分为k组哪个大
double avg = 1.0 * (sum[i]-sum[j]) / (i-j);
dp[i][k] = Math.max(dp[i][k], dp[j][k-1] + avg);
}
}
}
return dp[n][_K];
}
}
tips:
面对这种题目如何想到DP? ==> 子问题+递归关系(去掉最后元素,问题规模缩小了,变成什么样了?)
灵神总结:
如何思考动态规划?
1、问题中有哪些变量?
2、重新复述一遍问题,替换变量名
3、(最关键)最后一步发生了什么
4、去掉最后一步,问题规模缩小了,变成什么样了?(子问题)
5、得到状态转移方程
6、初始值和答案分别是多少
(7、)优化转移