3578.统计极差最大为K的分割方式数

目标

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k。你的任务是将 nums 分割成一个或多个 非空 的连续子段,使得每个子段的 最大值 与 最小值 之间的差值 不超过 k。

返回在此条件下将 nums 分割的总方法数。

由于答案可能非常大,返回结果需要对 10^9 + 7 取余数。

示例 1:

输入: nums = [9,4,1,3,7], k = 4
输出: 6
解释:
共有 6 种有效的分割方式,使得每个子段中的最大值与最小值之差不超过 k = 4:
[[9], [4], [1], [3], [7]]
[[9], [4], [1], [3, 7]]
[[9], [4], [1, 3], [7]]
[[9], [4, 1], [3], [7]]
[[9], [4, 1], [3, 7]]
[[9], [4, 1, 3], [7]]

示例 2:

输入: nums = [3,3,4], k = 0
输出: 2
解释:
共有 2 种有效的分割方式,满足给定条件:
[[3], [3], [4]]
[[3, 3], [4]]

说明:

  • 2 <= nums.length <= 5 * 10^4
  • 1 <= nums[i] <= 10^9
  • 0 <= k <= 10^9

思路

划分数组 nums,使得每一个子数组的最大最小值之差不超过 k,求划分的总方法数。

定义 dp[i] 表示 [0, i] 满足条件的划分数,dp[i + 1] = Σdp[j] j∈[l, i],l 是固定右端点后满足条件的最小下标。

枚举满足条件的最小下标时可以使用滑动窗口,使用单调栈来维护窗口的最大值与最小值。

代码


/**
 * @date 2025-12-09 9:38
 */
public class CountPartitions3578 {

    public int countPartitions(int[] nums, int k) {
        Deque<Integer> max = new ArrayDeque<>();
        Deque<Integer> min = new ArrayDeque<>();
        int mod = 1000000007;
        int n = nums.length;
        long[] dp = new long[n + 1];
        dp[0] = 1;
        int l = 0;
        long window = 0;
        for (int r = 0; r < n; r++) {
            while (!max.isEmpty() && max.peekLast() < nums[r]) {
                max.pollLast();
            }
            while (!min.isEmpty() && min.peekLast() > nums[r]) {
                min.pollLast();
            }
            max.offer(nums[r]);
            min.offer(nums[r]);
            int diff = max.peek() - min.peek();

            window += dp[r];
            while (l <= r && diff > k) {
                if (max.peek() == nums[l]) {
                    max.poll();
                }
                if (min.peek() == nums[l]) {
                    min.poll();
                }
                diff = max.peek() - min.peek();
                window -= dp[l++];
            }
            dp[r + 1] = window % mod;
        }
        return (int) (dp[n] % mod);
    }

}

性能