如何求最小三元組距離
阿新 • • 發佈:2022-04-29
題目描述:
已知三個升序整數陣列a[l], b[m]和c[n]。請在三個陣列中各找一個元素,使得組成的三元組距離最小。
三元組的距離定義是:假設a[i]、b[j]和c[k]是一個三元組,那麼距離為:Distance = max(|a[i]–b[j]|,|a[i]–c[k]|,|b[j]–c[k]|)請設計一個求最小三元組距離的最優演算法,並分析時間複雜度。
關鍵公式:max(|a[i]–b[j]|,|a[i]–c[k]|,|b[j]–c[k]|) = (abs(a[i]-b[j])+abs(a[i]-c[k])+abs(b[j]-c[k]))/2
思路:
方法一
暴力法,三層迴圈,時間複雜度為O(l*m*n)
方法二:最小距離法
假設當前遍歷到的這三個陣列中的元素分別為a[i],b[j],c[k],並且有a[i]<=b[j]<=c[k],則最小距離肯定是D = c[k]-a[i],那麼接下來有三種情況:
- 接下來求a[i],b[j],c[k+1]的最小距離,因為c[k+1]>=c[k],所以,此時的最小距離為c[k+1]-a[i],肯定大於D
- 接下來求a[i],b[j+1],c[k]的最小距離,如果b[j+1]<=c[k],則最小距離不變,如果b[j+1]>c[k],此時的最小距離為b[j+1]-a[i],同樣,肯定也是大於D
- 接下來求a[i],b[j+1],c[k]的最小距離,如果a[i+1] < c[k] + (c[k]-a[i]),則此時的最小距離顯然會小於D.
所以,我們每次將最小的元素的index加1,才有可能將最小距離更優。所以,整體的思路是開始得出三個陣列第一個元素的最小距離,接下來移動最小三個元素中最小元素的下標,與之前得到的最小距離比較,看是否需要更新最小距離,直到遍歷完三個陣列,時間複雜度為O(l+m+n)
1 public static int minDistance(int [] a,int [] b, int [] c){ 2 int curDis = 0 ; 3 int min = 0 ; 4 int minDis = Integer.MIN_VALUE ; 5 int i = 0 ; 6 int j = 0 ; 7 int k = 0 ; 8 9 while(i < a.length && j < b.length && k < c.length){ 10 curDis = max(Math.abs(a[i]-b[j]),Math.abs(a[i]-c[k]),Math.abs(b[j]-c[k])) ; 11 if(curDis < minDis){ 12 minDis = curDis ; 13 } 14 15 min = min(a[i], b[j], c[k]) ; 16 if(min == a[i]){ 17 i++ ; 18 }else if(min == b[j]){ 19 j++ ; 20 }else{ 21 k++ ; 22 } 23 } 24 return minDis ; 25 } 26 27 private static int max(int a, int b, int c) { 28 int max = a > b ? a : b ; 29 max = max > c ? max : c ; 30 return max ; 31 } 32 33 private static int min(int a, int b, int c) { 34 int min = a < b ? a : b ; 35 min = min < c ? min : c ; 36 return min ; 37 }