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| 1 | +# [3489. 零数组变换 IV](https://leetcode.cn/problems/zero-array-transformation-iv/description/) |
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| 3 | +> **日期**:2025-06-10 |
| 4 | +> **所用时间**:10min |
| 5 | +> **知识点**:动态规划、子集和、0-1 背包 |
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| 7 | +## 1. 题目描述 |
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| 9 | +给定一个整数数组 `nums` 和一个二维数组 `queries`,其中每个查询 `[l, r, val]` 表示可以选择区间 `[l, r]` 内的任意子集下标,将这些下标对应的值减去 `val`。求将所有元素变为 0 所需的最少查询次数 `k`,若不可能则返回 -1。 |
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| 11 | +**示例 1:** |
| 12 | + |
| 13 | +``` |
| 14 | +输入:nums = [3, 2, 1], queries = [[0, 2, 1], [0, 1, 2]] |
| 15 | +输出:2 |
| 16 | +解释: |
| 17 | +- 第 1 次操作选择 [0,1,2] 下标的全部,使得 nums = [2, 1, 0] |
| 18 | +- 第 2 次操作选择 [0,1],再各减 2(只影响下标 0),nums = [0, 1, 0] |
| 19 | +- 由于 nums[1]=1 还需要操作一次,但无合适区间,所以最少共用 2 次 |
| 20 | +``` |
| 21 | + |
| 22 | +**示例 2:** |
| 23 | + |
| 24 | +``` |
| 25 | +输入:nums = [1, 2, 3], queries = [[0, 2, 2]] |
| 26 | +输出:-1 |
| 27 | +解释: |
| 28 | +- 唯一一次操作不能把所有元素变成 0。 |
| 29 | +``` |
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| 31 | +## 2. 解题算法 |
| 32 | + |
| 33 | +思路:每个下标可以独立选择是否应用覆盖它的每个查询,因此问题转化为:对于每个元素,其值能否表示为覆盖它的查询值的子集和。 |
| 34 | + |
| 35 | +1. 对每个下标 `i`,若 `nums[i] = 0` 则跳过 |
| 36 | +2. 收集所有覆盖下标 `i` 的查询(即 `l <= i <= r`) |
| 37 | +3. 使用 0-1 背包思想:`f[j]` 表示能否用已考虑的查询值凑出和 `j` |
| 38 | +4. 按查询顺序遍历,对每个覆盖 `i` 的查询更新 DP:`f[j] |= f[j - val]` |
| 39 | +5. 当 `f[nums[i]]]` 为真时,记录所需查询数 `k + 1`,取所有下标的最大值 |
| 40 | +6. 若任一元素无法变为 0,返回 -1 |
| 41 | + |
| 42 | +复杂度分析: |
| 43 | +- 时间复杂度:$O(n \times q \times V)$,其中 $n$ 为数组长度,$q$ 为查询数,$V$ 为元素值上界(最大约 1000) |
| 44 | +- 空间复杂度:$O(V)$ |
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| 46 | +**Python3** |
| 47 | + |
| 48 | +```python |
| 49 | +class Solution: |
| 50 | + def minZeroArray(self, nums: List[int], queries: List[List[int]]) -> int: |
| 51 | + ans = 0 |
| 52 | + for i, x in enumerate(nums): |
| 53 | + if x == 0: |
| 54 | + continue |
| 55 | + |
| 56 | + f = [True] + [False] * x |
| 57 | + for k, (l, r, val) in enumerate(queries): |
| 58 | + if i < l or i > r: |
| 59 | + continue |
| 60 | + for j in range(x, val - 1, -1): |
| 61 | + f[j] |= f[j - val] |
| 62 | + if f[x]: |
| 63 | + ans = max(ans, k + 1) |
| 64 | + break |
| 65 | + else: |
| 66 | + return -1 |
| 67 | + return ans |
| 68 | +``` |
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