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978. 最长湍流子数组

题目描述

给定一个整数数组 arr ，返回 arr 的 最大湍流子数组的长度 。

如果比较符号在子数组中的每个相邻元素对之间翻转，则该子数组是 湍流子数组 。

更正式地来说，当 arr 的子数组 A[i], A[i+1], ..., A[j] 满足仅满足下列条件时，我们称其为湍流子数组：

  • 若 i <= k < j ：
    • 当 k 为奇数时， A[k] > A[k+1]，且
    • 当 k 为偶数时，A[k] < A[k+1]；
  • 或 若 i <= k < j ：
    • 当 k 为偶数时，A[k] > A[k+1] ，且
    • 当 k 为奇数时， A[k] < A[k+1]。

 

示例 1：

输入：arr = [9,4,2,10,7,8,8,1,9]
输出：5
解释：arr[1] > arr[2] < arr[3] > arr[4] < arr[5]

示例 2：

输入：arr = [4,8,12,16]
输出：2

示例 3：

输入：arr = [100]
输出：1

 

提示：

  • 1 <= arr.length <= 4 * 104
  • 0 <= arr[i] <= 109

解法

方法一：动态规划

我们定义 \(f[i]\) 表示以 \(\textit{nums}[i]\) 结尾且结尾处于上升状态的最长湍流子数组的长度，定义 \(g[i]\) 表示以 \(\textit{nums}[i]\) 结尾且结尾处于下降状态的最长湍流子数组的长度。初始时 \(f[0] = 1\), \(g[0] = 1\)。答案为 \(\max(f[i], g[i])\)。

对于 \(i \gt 0\)，若 \(\textit{nums}[i] \gt \textit{nums}[i - 1]\)，则 \(f[i] = g[i - 1] + 1\)，否则 \(f[i] = 1\)；若 \(\textit{nums}[i] \lt \textit{nums}[i - 1]\)，则 \(g[i] = f[i - 1] + 1\)，否则 \(g[i] = 1\)。

由于 \(f[i]\) 和 \(g[i]\) 只与 \(f[i - 1]\) 和 \(g[i - 1]\) 有关，因此可以使用两个变量代替数组。

时间复杂度 \(O(n)\)，其中 \(n\) 为数组长度。空间复杂度 \(O(1)\)。

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class Solution:
    def maxTurbulenceSize(self, arr: List[int]) -> int:
        ans = f = g = 1
        for a, b in pairwise(arr):
            ff = g + 1 if a < b else 1
            gg = f + 1 if a > b else 1
            f, g = ff, gg
            ans = max(ans, f, g)
        return ans

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class Solution {
    public int maxTurbulenceSize(int[] arr) {
        int ans = 1, f = 1, g = 1;
        for (int i = 1; i < arr.length; ++i) {
            int ff = arr[i - 1] < arr[i] ? g + 1 : 1;
            int gg = arr[i - 1] > arr[i] ? f + 1 : 1;
            f = ff;
            g = gg;
            ans = Math.max(ans, Math.max(f, g));
        }
        return ans;
    }
}

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class Solution {
public:
    int maxTurbulenceSize(vector<int>& arr) {
        int ans = 1, f = 1, g = 1;
        for (int i = 1; i < arr.size(); ++i) {
            int ff = arr[i - 1] < arr[i] ? g + 1 : 1;
            int gg = arr[i - 1] > arr[i] ? f + 1 : 1;
            f = ff;
            g = gg;
            ans = max({ans, f, g});
        }
        return ans;
    }
};

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func maxTurbulenceSize(arr []int) int {
    ans, f, g := 1, 1, 1
    for i, x := range arr[1:] {
        ff, gg := 1, 1
        if arr[i] < x {
            ff = g + 1
        }
        if arr[i] > x {
            gg = f + 1
        }
        f, g = ff, gg
        ans = max(ans, max(f, g))
    }
    return ans
}

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function maxTurbulenceSize(arr: number[]): number {
    let f = 1;
    let g = 1;
    let ans = 1;
    for (let i = 1; i < arr.length; ++i) {
        const ff = arr[i - 1] < arr[i] ? g + 1 : 1;
        const gg = arr[i - 1] > arr[i] ? f + 1 : 1;
        f = ff;
        g = gg;
        ans = Math.max(ans, f, g);
    }
    return ans;
}

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impl Solution {
    pub fn max_turbulence_size(arr: Vec<i32>) -> i32 {
        let mut ans = 1;
        let mut f = 1;
        let mut g = 1;

        for i in 1..arr.len() {
            let ff = if arr[i - 1] < arr[i] { g + 1 } else { 1 };
            let gg = if arr[i - 1] > arr[i] { f + 1 } else { 1 };
            f = ff;
            g = gg;
            ans = ans.max(f.max(g));
        }

        ans
    }
}

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