2528.最大化城市的最小电量

目标

给你一个下标从 0 开始长度为 n 的整数数组 stations ,其中 stations[i] 表示第 i 座城市的供电站数目。

每个供电站可以在一定 范围 内给所有城市提供电力。换句话说,如果给定的范围是 r ,在城市 i 处的供电站可以给所有满足 |i - j| <= r 且 0 <= i, j <= n - 1 的城市 j 供电。

  • |x| 表示 x 的 绝对值 。比方说,|7 - 5| = 2 ,|3 - 10| = 7 。

一座城市的 电量 是所有能给它供电的供电站数目。

政府批准了可以额外建造 k 座供电站,你需要决定这些供电站分别应该建在哪里,这些供电站与已经存在的供电站有相同的供电范围。

给你两个整数 r 和 k ,如果以最优策略建造额外的发电站,返回所有城市中,最小电量的最大值是多少。

这 k 座供电站可以建在多个城市。

示例 1:

输入:stations = [1,2,4,5,0], r = 1, k = 2
输出:5
解释:
最优方案之一是把 2 座供电站都建在城市 1 。
每座城市的供电站数目分别为 [1,4,4,5,0] 。
- 城市 0 的供电站数目为 1 + 4 = 5 。
- 城市 1 的供电站数目为 1 + 4 + 4 = 9 。
- 城市 2 的供电站数目为 4 + 4 + 5 = 13 。
- 城市 3 的供电站数目为 5 + 4 = 9 。
- 城市 4 的供电站数目为 5 + 0 = 5 。
供电站数目最少是 5 。
无法得到更优解,所以我们返回 5 。

示例 2:

输入:stations = [4,4,4,4], r = 0, k = 3
输出:4
解释:
无论如何安排,总有一座城市的供电站数目是 4 ,所以最优解是 4 。

说明:

  • n == stations.length
  • 1 <= n <= 10^5
  • 0 <= stations[i] <= 10^5
  • 0 <= r <= n - 1
  • 0 <= k <= 10^9

思路

n 个城市,stations[i] 表示第 i 个城市的供电站数目,供电站可以为 r 范围内的城市供电,城市的电量定义为能够为它供电的电站数量。现在计划在这 n 个城市中额外建立 k 座供电站,求所有城市中最小电量的最大值是多少。

最大化最小值考虑枚举答案。贪心策略,如果当前城市供电量小于下限,则需要在 i + r 处建厂,因为前面的都已经满足了,在这里建厂可以更多地提高后面的下限。

代码


/**
 * @date 2025-11-07 10:57
 */
public class MaxPower2528 {

    public long maxPower(int[] stations, int r, int k) {
        int n = stations.length;
        long[] diff = new long[n + 1];
        long max = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            max = Math.max(max, stations[i]);
            int left = Math.max(0, i - r);
            int right = Math.min(n, i + r + 1);
            diff[left] += stations[i];
            diff[right] -= stations[i];
        }
        long left = 0, right = (max + k) * (r + 1);
        long m = left + (right - left) / 2;
        while (left <= right) {
            if (check(diff, m, k, r)) {
                left = m + 1;
            } else {
                right = m - 1;
            }
            m = left + (right - left) / 2;
        }

        return right;
    }

    public boolean check(long[] diff, long target, int k, int r) {
        long sum = 0;
        int n = diff.length;
        long[] tmp = new long[n];
        System.arraycopy(diff, 0, tmp, 0, n);
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            sum += tmp[i];
            if (sum >= target) {
                continue;
            }
            long c = target - sum;
            if (k >= c ) {
                tmp[Math.min(n - 1, i + r + r + 1)] -= c;
                sum = target;
                k -= c;
            } else {
                return false;
            }

        }
        return true;
    }

}

性能

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