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2016. 增量元素之间的最大差值

题目描述

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums ，该数组的大小为 n ，请你计算 nums[j] - nums[i] 能求得的 最大差值 ，其中 0 <= i < j < n 且 nums[i] < nums[j] 。

返回 最大差值 。如果不存在满足要求的 i 和 j ，返回 -1 。

 

示例 1：

输入：nums = [7,1,5,4]
输出：4
解释：
最大差值出现在 i = 1 且 j = 2 时，nums[j] - nums[i] = 5 - 1 = 4 。
注意，尽管 i = 1 且 j = 0 时 ，nums[j] - nums[i] = 7 - 1 = 6 > 4 ，但 i > j 不满足题面要求，所以 6 不是有效的答案。

示例 2：

输入：nums = [9,4,3,2]
输出：-1
解释：
不存在同时满足 i < j 和 nums[i] < nums[j] 这两个条件的 i, j 组合。

示例 3：

输入：nums = [1,5,2,10]
输出：9
解释：
最大差值出现在 i = 0 且 j = 3 时，nums[j] - nums[i] = 10 - 1 = 9 。

 

提示：

  • n == nums.length
  • 2 <= n <= 1000
  • 1 <= nums[i] <= 109

解法

方法一：维护前缀最小值

我们用变量 $mi$ 表示当前遍历到的元素中的最小值，用变量 $ans$ 表示最大差值，初始时 $mi$ 为 $+\infty$，而 $ans$ 为 $-1$。

遍历数组，对于当前遍历到的元素 $x$，如果 $x \gt mi$，则更新 $ans$ 为 $max(ans, x - mi)$，否则更新 $mi = x$。

遍历结束后，返回 $ans$。

时间复杂度 $O(n)$，其中 $n$ 为数组的长度。空间复杂度 $O(1)$。

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class Solution:
    def maximumDifference(self, nums: List[int]) -> int:
        mi = inf
        ans = -1
        for x in nums:
            if x > mi:
                ans = max(ans, x - mi)
            else:
                mi = x
        return ans

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class Solution {
    public int maximumDifference(int[] nums) {
        int mi = 1 << 30;
        int ans = -1;
        for (int x : nums) {
            if (x > mi) {
                ans = Math.max(ans, x - mi);
            } else {
                mi = x;
            }
        }
        return ans;
    }
}

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class Solution {
public:
    int maximumDifference(vector<int>& nums) {
        int mi = 1 << 30;
        int ans = -1;
        for (int& x : nums) {
            if (x > mi) {
                ans = max(ans, x - mi);
            } else {
                mi = x;
            }
        }
        return ans;
    }
};

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func maximumDifference(nums []int) int {
    mi := 1 << 30
    ans := -1
    for _, x := range nums {
        if mi < x {
            ans = max(ans, x-mi)
        } else {
            mi = x
        }
    }
    return ans
}

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function maximumDifference(nums: number[]): number {
    const n = nums.length;
    let min = nums[0];
    let res = -1;
    for (let i = 1; i < n; i++) {
        res = Math.max(res, nums[i] - min);
        min = Math.min(min, nums[i]);
    }
    return res === 0 ? -1 : res;
}

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impl Solution {
    pub fn maximum_difference(nums: Vec<i32>) -> i32 {
        let mut min = nums[0];
        let mut res = -1;
        for i in 1..nums.len() {
            res = res.max(nums[i] - min);
            min = min.min(nums[i]);
        }
        match res {
            0 => -1,
            _ => res,
        }
    }
}

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/**
 * @param {number[]} nums
 * @return {number}
 */
var maximumDifference = function (nums) {
    let mi = 1 << 30;
    let ans = -1;
    for (const x of nums) {
        if (mi < x) {
            ans = Math.max(ans, x - mi);
        } else {
            mi = x;
        }
    }
    return ans;
};

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