全部开花的最早一天

标签: 贪心 数组 排序

难度: Hard

你有 n 枚花的种子。每枚种子必须先种下,才能开始生长、开花。播种需要时间,种子的生长也是如此。给你两个下标从 0 开始的整数数组 plantTimegrowTime ,每个数组的长度都是 n

  • plantTime[i]播种i 枚种子所需的 完整天数 。每天,你只能为播种某一枚种子而劳作。无须 连续几天都在种同一枚种子,但是种子播种必须在你工作的天数达到 plantTime[i] 之后才算完成。
  • growTime[i] 是第 i 枚种子完全种下后生长所需的 完整天数 。在它生长的最后一天 之后 ,将会开花并且永远 绽放

从第 0 开始,你可以按 任意 顺序播种种子。

返回所有种子都开花的 最早 一天是第几天。

示例 1:

输入:plantTime = [1,4,3], growTime = [2,3,1]
输出:9
解释:灰色的花盆表示播种的日子,彩色的花盆表示生长的日子,花朵表示开花的日子。
一种最优方案是:
第 0 天,播种第 0 枚种子,种子生长 2 整天。并在第 3 天开花。
第 1、2、3、4 天,播种第 1 枚种子。种子生长 3 整天,并在第 8 天开花。
第 5、6、7 天,播种第 2 枚种子。种子生长 1 整天,并在第 9 天开花。
因此,在第 9 天,所有种子都开花。 

示例 2:

输入:plantTime = [1,2,3,2], growTime = [2,1,2,1]
输出:9
解释:灰色的花盆表示播种的日子,彩色的花盆表示生长的日子,花朵表示开花的日子。 
一种最优方案是:
第 1 天,播种第 0 枚种子,种子生长 2 整天。并在第 4 天开花。
第 0、3 天,播种第 1 枚种子。种子生长 1 整天,并在第 5 天开花。
第 2、4、5 天,播种第 2 枚种子。种子生长 2 整天,并在第 8 天开花。
第 6、7 天,播种第 3 枚种子。种子生长 1 整天,并在第 9 天开花。
因此,在第 9 天,所有种子都开花。 

示例 3:

输入:plantTime = [1], growTime = [1]
输出:2
解释:第 0 天,播种第 0 枚种子。种子需要生长 1 整天,然后在第 2 天开花。
因此,在第 2 天,所有种子都开花。

提示:

  • n == plantTime.length == growTime.length
  • 1 <= n <= 105
  • 1 <= plantTime[i], growTime[i] <= 104

Submission

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from typing import List, Tuple


class Solution:
    def earliestFullBloom(self, plantTime: List[int], growTime: List[int]) -> int:
        n = len(plantTime)
        order = list(range(n))
        order.sort(key=lambda x: growTime[x], reverse=True)
        serial, res = 0, 0
        for i in order:
            cpu, io = plantTime[i], growTime[i]
            serial += cpu
            res = max(res, serial + io)
        return res

Explain

此题的关键是确定种子的播种顺序,以使得所有种子尽可能早地开花。考虑到种子的生长时间对总开花时间的影响较大,特别是对于生长时间长的种子,如果将它们放在后面播种,它们的开花时间将极大地延后。因此,一个有效的策略是优先播种生长时间长的种子。具体步骤如下:\n1. 将所有种子按照生长时间从大到小排序。\n2. 按排序后的顺序依次播种每一枚种子,并计算每枚种子的开花时间。\n3. 开花时间是播种完成后紧接着的生长时间,总的开花时间为所有种子中最晚的一个开花时间。

时间复杂度: O(n log n)

空间复杂度: O(n)

from typing import List


class Solution:
    def earliestFullBloom(self, plantTime: List[int], growTime: List[int]) -> int:
        n = len(plantTime)  # 获取种子的总数
        order = list(range(n))  # 创建种子的索引列表
        # 根据生长时间对种子进行降序排序
        order.sort(key=lambda x: growTime[x], reverse=True)
        serial, res = 0, 0  # 初始化播种天数和最终结果
        for i in order:  # 遍历排序后的种子索引
            cpu, io = plantTime[i], growTime[i]  # cpu为播种时间,io为生长时间
            serial += cpu  # 更新播种完成的总天数
            res = max(res, serial + io)  # 计算当前种子开花的时间,并更新最终结果
        return res  # 返回所有种子都开花的最早一天

Explore

在解决这个问题时,我们需要计算所有种子都开花的最早一天。每个种子的开花时间取决于其播种完成的时间(`serial`)加上其生长时间(`io`)。由于种子是依次播种的,每种一个种子后,`serial`会累加该种子的播种时间。对于每个种子,其开花的具体时间是`serial + io`。由于我们需要所有种子都开花的最早一天,因此我们需要在所有种子中找到开花时间最晚的那一天,这就是为什么使用`max(res, serial + io)`来更新结果。这样可以确保`res`始终是目前为止计算出的所有种子中开花最晚的一天。

`serial`代表到当前种子为止,总共花费的播种时间。每播种一个种子,我们就将该种子的播种时间加到`serial`上。`res`代表计算到目前为止,所有种子都已经开花的最早一天。在每次播种一个新的种子后,我们计算该种子的开花时间(`serial + io`),并用这个时间来更新`res`,确保`res`始终保持为所有种子中最晚的一个开花时间。这样,`serial`和`res`共同作用于结果计算,其中`serial`负责记录播种时间累计,而`res`负责记录所有种子开花的最晚时间。