目标
给你一个下标从 0 开始大小为 m * n
的整数矩阵 values ,表示 m 个不同商店里 m * n
件不同的物品。每个商店有 n 件物品,第 i 个商店的第 j 件物品的价值为 values[i][j]
。除此以外,第 i 个商店的物品已经按照价值非递增排好序了,也就是说对于所有 0 <= j < n - 1 都有 values[i][j] >= values[i][j + 1]
。
每一天,你可以在一个商店里购买一件物品。具体来说,在第 d 天,你可以:
- 选择商店 i 。
- 购买数组中最右边的物品 j ,开销为
values[i][j] * d
。换句话说,选择该商店中还没购买过的物品中最大的下标 j ,并且花费 values[i][j] * d
去购买。
注意,所有物品都视为不同的物品。比方说如果你已经从商店 1 购买了物品 0 ,你还可以在别的商店里购买其他商店的物品 0 。
请你返回购买所有 m * n 件物品需要的 最大开销 。
示例 1:
输入:values = [[8,5,2],[6,4,1],[9,7,3]]
输出:285
解释:第一天,从商店 1 购买物品 2 ,开销为 values[1][2] * 1 = 1 。
第二天,从商店 0 购买物品 2 ,开销为 values[0][2] * 2 = 4 。
第三天,从商店 2 购买物品 2 ,开销为 values[2][2] * 3 = 9 。
第四天,从商店 1 购买物品 1 ,开销为 values[1][1] * 4 = 16 。
第五天,从商店 0 购买物品 1 ,开销为 values[0][1] * 5 = 25 。
第六天,从商店 1 购买物品 0 ,开销为 values[1][0] * 6 = 36 。
第七天,从商店 2 购买物品 1 ,开销为 values[2][1] * 7 = 49 。
第八天,从商店 0 购买物品 0 ,开销为 values[0][0] * 8 = 64 。
第九天,从商店 2 购买物品 0 ,开销为 values[2][0] * 9 = 81 。
所以总开销为 285 。
285 是购买所有 m * n 件物品的最大总开销。
示例 2:
输入:values = [[10,8,6,4,2],[9,7,5,3,2]]
输出:386
解释:第一天,从商店 0 购买物品 4 ,开销为 values[0][4] * 1 = 2 。
第二天,从商店 1 购买物品 4 ,开销为 values[1][4] * 2 = 4 。
第三天,从商店 1 购买物品 3 ,开销为 values[1][3] * 3 = 9 。
第四天,从商店 0 购买物品 3 ,开销为 values[0][3] * 4 = 16 。
第五天,从商店 1 购买物品 2 ,开销为 values[1][2] * 5 = 25 。
第六天,从商店 0 购买物品 2 ,开销为 values[0][2] * 6 = 36 。
第七天,从商店 1 购买物品 1 ,开销为 values[1][1] * 7 = 49 。
第八天,从商店 0 购买物品 1 ,开销为 values[0][1] * 8 = 64 。
第九天,从商店 1 购买物品 0 ,开销为 values[1][0] * 9 = 81 。
第十天,从商店 0 购买物品 0 ,开销为 values[0][0] * 10 = 100 。
所以总开销为 386 。
386 是购买所有 m * n 件物品的最大总开销。
说明:
- 1 <= m == values.length <= 10
- 1 <= n == values[i].length <= 10^4
1 <= values[i][j] <= 10^6
- values[i] 按照非递增顺序排序。
思路
有 m
个商店,每个商店里有 n
个商品。values[i][j]
表示商店 i
中商品 j
的价值,values[i]
非严格递减。从第一天开始,在第 d 天,我们可以选择一个商店 i
,花费 d * values[i][j]
购买剩余的商品中价值中最小的商品 j
。返回购买完所有商店的所有商品所需的最大开销。
要使开销最大,我们应该优先购买价值最小的商品,因为开销有天数加成,价值越大,在后面买翻倍后开销更大。由于每个商店里的商品是非严格递减的,每次从所有商店末尾取价值最小的商品,实际上就是按照所有商店的所有商品的价值从小到大取。
我们可以使用最小堆维护每个商店的最后一个商品,堆中元素记录商店编号 i
,与商品下标 j
。
如果是求最小开销呢?
如果没有限制购买规则,显然先购买高价值商品花费最小。但是题目规定每一次任选一个商店从其剩余商品中的最后一个(剩余商品中价值最低的)商品购买。
我们应该从 左边 开始优先购买价值 最小 的商品,然后将顺序 反转 就得到了从右购买的序列,按照这个顺序计算购买的开销。
注意:不能从右边选最大的买,比如:
100000 90000 1
100 10 2
如果从右边取最大的,购买顺序为 2 10 100 1 90000 100000
,这显然不是最小开销。而从左边取最小的买,顺序为 100 10 2 100000 90000 1
,反转得到 1 90000 100000 2 10 100
按此顺序购买花费最小。
代码
/**
* @date 2024-12-12 14:11
*/
public class MaxSpending2931 {
/**
* 13ms
* 直接合并为一维数组后排序
* 时间复杂度 O(mnlog(mn))
* 执行快是因为不用维护堆以及操作堆中数据的值,每次计算的复杂度小于维护数据结构的复杂度
*/
public long maxSpending_v2(int[][] values) {
int m = values.length;
int n = values[0].length;
long res = 0L;
long d = 1L;
int[] v = new int[m * n];
for (int i = 0; i < m; i++) {
System.arraycopy(values[i], 0, v, i * n, n);
}
Arrays.sort(v);
for (int i : v) {
res += d++ * i;
}
return res;
}
/**
* 37ms
* 时间复杂度 O(mnlog(m))
*/
public long maxSpending(int[][] values) {
int m = values.length;
int n = values[0].length;
PriorityQueue<int[]> q = new PriorityQueue<>(m, (a, b) -> a[0] - b[0]);
for (int i = 0; i < m; i++) {
q.offer(new int[]{values[i][n - 1], i, n - 1});
}
long res = 0L;
long d = 1L;
while (!q.isEmpty()) {
int[] goods = q.poll();
int storeIndex = goods[1];
res += d++ * goods[0];
int p = --goods[2];
if (p >= 0) {
q.offer(new int[]{values[storeIndex][p], storeIndex, p});
}
}
return res;
}
}
性能

