算法实战:牛客23458题数组分割最小化最大和的二分查找与贪心解法

一、问题背景与理解
牛客23458题要求将一个数组分割成m个子数组,使得这些子数组各自和的最大值最小。这是一个典型的算法优化问题,结合了二分查找和贪心算法的思想。
二、完整代码实现(带详细注释)
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <numeric>
using namespace std;
bool canSplit(const vector<int>& nums, int m, long long maxSum) {
int count = 1;
long long currentSum = 0;
for (int num : nums) {
if (currentSum + num > maxSum) {
currentSum = num;
count++;
if (count > m) return false;
} else {
currentSum += num;
}
}
return true;
}
int minMaxPartition(vector<int>& nums, int m) {
long long left = *max_element(nums.begin(), nums.end());
long long right = accumulate(nums.begin(), nums.end(), 0LL);
while (left < right) {
long long mid = left + (right - left) / 2;
if (canSplit(nums, m, mid)) {
right = mid;
} else {
left = mid + 1;
}
}
return left;
}
int main() {
ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(nullptr);
int n, m;
cin >> n >> m;
vector<int> nums(n);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
cin >> nums[i];
}
cout << minMaxPartition(nums, m) << endl;
return 0;
}三、算法核心思想
二分查找:在可能的最小最大和范围内进行搜索
贪心验证:检查给定最大和限制下是否可行
边界确定:下界为数组最大值,上界为数组总和
最优分割:找到满足条件的最小最大和
四、复杂度分析
时间复杂度:O(n log S),其中S为数组总和
空间复杂度:O(1),仅使用常数空间
五、关键技巧
二分查找的应用场景识别
贪心算法的验证函数设计
边界条件的合理确定
数值溢出的预防处理
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