LeetCode_二分搜索_中等_875.爱吃香蕉的珂珂

x33g5p2x  于2022-01-11 转载在 其他  
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1.题目

珂珂喜欢吃香蕉。这里有 N 堆香蕉,第 i 堆中有 piles[i] 根香蕉。警卫已经离开了,将在 H 小时后回来。
珂珂可以决定她吃香蕉的速度 K (单位:根/小时)。每个小时,她将会选择一堆香蕉,从中吃掉 K 根。如果这堆香蕉少于 K 根,她将吃掉这堆的所有香蕉,然后这一小时内不会再吃更多的香蕉。
珂珂喜欢慢慢吃,但仍然想在警卫回来前吃掉所有的香蕉。
返回她可以在 H 小时内吃掉所有香蕉的最小速度 K(K 为整数)。

示例 1:
输入: piles = [3,6,7,11], H = 8
输出: 4

示例 2:
输入: piles = [30,11,23,4,20], H = 5
输出: 30

示例 3:
输入: piles = [30,11,23,4,20], H = 6
输出: 23

提示:
1 <= piles.length <= 104
piles.length <= H <= 109
1 <= piles[i] <= 109

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/koko-eating-bananas

2.思路

(1)二分搜索
① 分析题目可知,吃香蕉的最小速度为 1 根/小时,最大速度为 maxK=max(piles[0],…, piles[i]) 根/小时(0≤i<piles.length),并且在该范围内,吃香蕉的速度越快,那么所用的时间就越短。如果设 getTime(piles, k) 的返回值为以速度 k 吃完所有香蕉所需的时间,那么显然该函数是单调递减的,即有序的。
② 题目的要求是求解在 H 小时内吃掉所有香蕉的最小速度 K,即在 [getTime(piles, 1),…, getTime(piles, maxK)] 中搜索元素值等于H的左边界,这样既可以使用查找左边界的二分搜索算法。
注:可以使用二分搜索的关键在于能够从问题中抽象出一个自变量x,一个关于x的函数 f(x) ,以及一个目标值target,并且 f(x) 必须是在x定义域上的单调函数,题目是要求出f(x) == target时的x的值。 以本题为例,它们的对应如下表所示:

x吃香蕉的速度
f(x)以速度x吃完香蕉所用的时间,并且它是单调递减的,即有序的
target警卫离开后回来的时间,即题中的H

3.代码实现(Java)

//思路1————二分搜索
public int minEatingSpeed(int[] piles, int h) {
    //maxK:吃香蕉的最大速度
    int maxK = piles[0];
    for(int i=1;i<piles.length;i++){
        if(piles[i]>maxK){
            maxK = piles[i];
        }
    }
    //吃香蕉的最小速度为1根/小时,最大速度为maxK根/小时
    int left = 1;
    int right = maxK;
    //查找左边界的二分搜索,计算吃完香蕉的最小速度
    while(left<right){
        int mid = left+(right-left)/2;
        if(getTime(piles,mid)<=h){
            right = mid;
        }else{
            left = mid + 1;
        }
    }
    return left;
}

/* k:吃香蕉的速度(单位:根/小时) @return:吃完所有香蕉所需的时间(单位:小时) */
public int getTime(int[] piles,int k){
    int hour = 0;
    for(int i = 0;i < piles.length; i++){
        hour += piles[i] / k;
        if(piles[i] % k>0){
            hour++;
        }
    }
    return hour;
}

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