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Leetcode:413. 等差數列劃分

如果一個數列至少有三個元素,並且任意兩個相鄰元素之差相同,則稱該數列為等差數列。

例如,以下數列為等差數列:

1, 3, 5, 7, 9
7, 7, 7, 7
3, -1, -5, -9

以下數列不是等差數列。

1, 1, 2, 5, 7

 

陣列 A 包含 N 個數,且索引從0開始。陣列 A 的一個子陣列劃分為陣列 (P, Q),P 與 Q 是整數且滿足 0<=P<Q<N 。

如果滿足以下條件,則稱子陣列(P, Q)為等差陣列:

元素 A[P], A[p + 1], ..., A[Q - 1], A[Q] 是等差的。並且 P + 1 < Q 。

函式要返回陣列 A 中所有為等差陣列的子陣列個數。

 

示例:

A = [1, 2, 3, 4]

返回: 3, A 中有三個子等差陣列: [1, 2, 3], [2, 3, 4] 以及自身 [1, 2, 3, 4]。

解題思路:

數學題。此題並不難,只不過需要知道以下兩個要點:

  1. 長度為n的等差數列中,自身以及它的子集,個數一共有(n-1)*(n-2)/2。
  2. dx為等差數列中兩個相鄰元素的差的絕對值。陣列中兩個dx不想等的等差數列最多可能有一個重複使用的點。例如1,2,3,6,9。3即使那個重複的值,分別是1,2,3的尾,以及3,6,9的頭。

如此一來只需統計陣列中,連續的等差數列的長度即可,這樣的等差數列儘可能取到最長。於是掃描一遍陣列即可獲得最終結果。

C++程式碼
class Solution {
public:
    #define numberOfNsize(x) (((x-1)*(x-2))>>1)
    int numberOfArithmeticSlices(vector<int>& A) {
        //儲存A中出現過的連續的等差數列的最長長度
        int size = A.size();
        int pos = 0;
        int res = 0;
        while (pos < size-2) {
           //試圖從pos往後查詢一個等差數列
            int dx = A[pos + 1] - A[pos];
            int next = pos + 1;
            while ((next<size)&&(A[next] - A[next-1] == dx)) {
                next++;
            }
            int length = next - pos;
            pos = next-1;
            if (length >= 3) res += numberOfNsize(length);
        }
        return res;
    }
};