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English Version

题目描述

你的国家有无数个湖泊,所有湖泊一开始都是空的。当第 n 个湖泊下雨前是空的,那么它就会装满水。如果第 n 个湖泊下雨前是 满的 ,这个湖泊会发生 洪水 。你的目标是避免任意一个湖泊发生洪水。

给你一个整数数组 rains ,其中:

  • rains[i] > 0 表示第 i 天时,第 rains[i] 个湖泊会下雨。
  • rains[i] == 0 表示第 i 天没有湖泊会下雨,你可以选择 一个 湖泊并 抽干 这个湖泊的水。

请返回一个数组 ans ,满足:

  • ans.length == rains.length
  • 如果 rains[i] > 0 ,那么ans[i] == -1 。
  • 如果 rains[i] == 0 ,ans[i] 是你第 i 天选择抽干的湖泊。

如果有多种可行解,请返回它们中的 任意一个 。如果没办法阻止洪水,请返回一个 空的数组 。

请注意,如果你选择抽干一个装满水的湖泊,它会变成一个空的湖泊。但如果你选择抽干一个空的湖泊,那么将无事发生。

 

示例 1:

输入:rains = [1,2,3,4]
输出:[-1,-1,-1,-1]
解释:第一天后,装满水的湖泊包括 [1]
第二天后,装满水的湖泊包括 [1,2]
第三天后,装满水的湖泊包括 [1,2,3]
第四天后,装满水的湖泊包括 [1,2,3,4]
没有哪一天你可以抽干任何湖泊的水,也没有湖泊会发生洪水。

示例 2:

输入:rains = [1,2,0,0,2,1]
输出:[-1,-1,2,1,-1,-1]
解释:第一天后,装满水的湖泊包括 [1]
第二天后,装满水的湖泊包括 [1,2]
第三天后,我们抽干湖泊 2 。所以剩下装满水的湖泊包括 [1]
第四天后,我们抽干湖泊 1 。所以暂时没有装满水的湖泊了。
第五天后,装满水的湖泊包括 [2]。
第六天后,装满水的湖泊包括 [1,2]。
可以看出,这个方案下不会有洪水发生。同时, [-1,-1,1,2,-1,-1] 也是另一个可行的没有洪水的方案。

示例 3:

输入:rains = [1,2,0,1,2]
输出:[]
解释:第二天后,装满水的湖泊包括 [1,2]。我们可以在第三天抽干一个湖泊的水。
但第三天后,湖泊 1 和 2 都会再次下雨,所以不管我们第三天抽干哪个湖泊的水,另一个湖泊都会发生洪水。

 

提示:

  • 1 <= rains.length <= 105
  • 0 <= rains[i] <= 109

解法

方法一:贪心 + 二分查找

将所有晴天都存入 sunny 数组或者有序集合中,使用哈希表 rainy 记录每个湖泊最近一次下雨的日期。初始化答案数组 ans 每个元素为 -1

遍历 rains 数组,对于每个下雨的日期 $i$,如果 rainy[rains[i]] 存在,说明该湖泊在之前下过雨,那么我们需要找到 sunny 数组中第一个大于 rainy[rains[i]] 的日期,将其替换为下雨的日期,否则说明无法阻止洪水,返回空数组。对于没下雨的日期 $i$,我们将 $i$ 存入 sunny 数组中,并且将 ans[i] 置为 1

遍历结束,返回答案数组。

时间复杂度 $O(n\log n)$,空间复杂度 $O(n)$。其中 $n$rains 数组的长度。

Python3

class Solution:
    def avoidFlood(self, rains: List[int]) -> List[int]:
        n = len(rains)
        ans = [-1] * n
        sunny = []
        rainy = {}
        for i, v in enumerate(rains):
            if v:
                if v in rainy:
                    idx = bisect_right(sunny, rainy[v])
                    if idx == len(sunny):
                        return []
                    ans[sunny.pop(idx)] = v
                rainy[v] = i
            else:
                sunny.append(i)
                ans[i] = 1
        return ans

Java

class Solution {
    public int[] avoidFlood(int[] rains) {
        int n = rains.length;
        int[] ans = new int[n];
        Arrays.fill(ans, -1);
        TreeSet<Integer> sunny = new TreeSet<>();
        Map<Integer, Integer> rainy = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            int v = rains[i];
            if (v > 0) {
                if (rainy.containsKey(v)) {
                    Integer t = sunny.higher(rainy.get(v));
                    if (t == null) {
                        return new int[0];
                    }
                    ans[t] = v;
                    sunny.remove(t);
                }
                rainy.put(v, i);
            } else {
                sunny.add(i);
                ans[i] = 1;
            }
        }
        return ans;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    vector<int> avoidFlood(vector<int>& rains) {
        int n = rains.size();
        vector<int> ans(n, -1);
        set<int> sunny;
        unordered_map<int, int> rainy;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            int v = rains[i];
            if (v) {
                if (rainy.count(v)) {
                    auto it = sunny.upper_bound(rainy[v]);
                    if (it == sunny.end()) {
                        return {};
                    }
                    ans[*it] = v;
                    sunny.erase(it);
                }
                rainy[v] = i;
            } else {
                sunny.insert(i);
                ans[i] = 1;
            }
        }
        return ans;
    }
};

Go

func avoidFlood(rains []int) []int {
	n := len(rains)
	ans := make([]int, n)
	for i := range ans {
		ans[i] = -1
	}
	sunny := []int{}
	rainy := map[int]int{}
	for i, v := range rains {
		if v > 0 {
			if j, ok := rainy[v]; ok {
				idx := sort.Search(len(sunny), func(i int) bool { return sunny[i] > j })
				if idx == len(sunny) {
					return []int{}
				}
				ans[sunny[idx]] = v
				sunny = append(sunny[:idx], sunny[idx+1:]...)
			}
			rainy[v] = i
		} else {
			sunny = append(sunny, i)
			ans[i] = 1
		}
	}
	return ans
}

...