2834.找出美丽数组的最小和

目标

给你两个正整数:n 和 target 。

如果数组 nums 满足下述条件,则称其为 美丽数组 。

  • nums.length == n.
  • nums 由两两互不相同的正整数组成。
  • 在范围 [0, n-1] 内,不存在 两个 不同 下标 i 和 j ,使得 nums[i] + nums[j] == target 。

返回符合条件的美丽数组所可能具备的 最小 和,并对结果进行取模 10^9 + 7。

示例 1:

输入:n = 2, target = 3
输出:4
解释:nums = [1,3] 是美丽数组。
- nums 的长度为 n = 2 。
- nums 由两两互不相同的正整数组成。
- 不存在两个不同下标 i 和 j ,使得 nums[i] + nums[j] == 3 。
可以证明 4 是符合条件的美丽数组所可能具备的最小和。

示例 2:

输入:n = 3, target = 3
输出:8
解释:
nums = [1,3,4] 是美丽数组。 
- nums 的长度为 n = 3 。 
- nums 由两两互不相同的正整数组成。 
- 不存在两个不同下标 i 和 j ,使得 nums[i] + nums[j] == 3 。
可以证明 8 是符合条件的美丽数组所可能具备的最小和。

示例 3:

输入:n = 1, target = 1
输出:1
解释:nums = [1] 是美丽数组。

说明:

  • 1 <= n <= 10*9
  • 1 <= target <= 10^9

思路

首先,美丽数组一个长度为n的数组,数组中的元素均不相同且为正整数,且任意两个元素之后不能等于target。

我们需要寻找所有可能的美丽数组中,所有元素和最小的那一个。并返回这个最小和。

如何才能使元素和最小?

很明显应该是从1开始的正整数序列,但是这个序列中的值相加不能等于target。

那么本质上是要求 1______mid~~~~~~target______这一序列的值,其中~~~~~~区间的值应舍去,因为会与前面的相加得到target。

刚开始想的是循环遍历 [1, n) 累加和,并记录target - i,如果遍历的过程中遇到了就直接跳过,但是提交后提示超出内存限制。于是进行修改,不保存不符合条件的元素,直接根据下标来判断,这次提示超时。

然后尝试不使用循环,直接使用等差数列求和公式计算,结果整型溢出。需要注意运算符优先级高的会先计算,如果没有显式地类型转换就会溢出,并且隐式类型转化使用的是溢出后的值。

代码

/**
 * @date 2024-03-08 9:00
 */
public class MinimumPossibleSum {

    public final int MOD = 1000000007;

    public int minimumPossibleSum(int n, int target) {
        int mid;
        mid = target / 2;
        if (n <= mid) {
            return (int) ((n + n * (n - 1L) / 2L) % MOD);
        } else {
            int r = n - mid;
            return (int) (((mid + mid * (mid - 1L) / 2L) + (long) target * r + r * (r - 1L) / 2L) % MOD);
        }
    }
}

性能