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2841. 几乎唯一子数组的最大和

题目描述

给你一个整数数组 nums 和两个正整数 m 和 k 。

请你返回 nums 中长度为 k 的 几乎唯一 子数组的 最大和 ，如果不存在几乎唯一子数组，请你返回 0 。

如果 nums 的一个子数组有至少 m 个互不相同的元素，我们称它是 几乎唯一 子数组。

子数组指的是一个数组中一段连续 非空 的元素序列。

 

示例 1：

输入：nums = [2,6,7,3,1,7], m = 3, k = 4
输出：18
解释：总共有 3 个长度为 k = 4 的几乎唯一子数组。分别为 [2, 6, 7, 3] ，[6, 7, 3, 1] 和 [7, 3, 1, 7] 。这些子数组中，和最大的是 [2, 6, 7, 3] ，和为 18 。

示例 2：

输入：nums = [5,9,9,2,4,5,4], m = 1, k = 3
输出：23
解释：总共有 5 个长度为 k = 3 的几乎唯一子数组。分别为 [5, 9, 9] ，[9, 9, 2] ，[9, 2, 4] ，[2, 4, 5] 和 [4, 5, 4] 。这些子数组中，和最大的是 [5, 9, 9] ，和为 23 。

示例 3：

输入：nums = [1,2,1,2,1,2,1], m = 3, k = 3
输出：0
解释：输入数组中不存在长度为 k = 3 的子数组含有至少  m = 3 个互不相同元素的子数组。所以不存在几乎唯一子数组，最大和为 0 。

 

提示：

  • 1 <= nums.length <= 2 * 104
  • 1 <= m <= k <= nums.length
  • 1 <= nums[i] <= 109

解法

方法一：滑动窗口 + 哈希表

我们可以遍历数组 $nums$，维护一个大小为 $k$ 的窗口，用哈希表 $cnt$ 统计窗口中每个元素的出现次数，用变量 $s$ 统计窗口中所有元素的和。如果 $cnt$ 中不同元素的个数大于等于 $m$，那么我们就更新答案 $ans = \max(ans, s)$。

遍历结束后，返回答案即可。

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

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class Solution:
    def maxSum(self, nums: List[int], m: int, k: int) -> int:
        cnt = Counter(nums[:k])
        s = sum(nums[:k])
        ans = s if len(cnt) >= m else 0
        for i in range(k, len(nums)):
            cnt[nums[i]] += 1
            cnt[nums[i - k]] -= 1
            s += nums[i] - nums[i - k]
            if cnt[nums[i - k]] == 0:
                cnt.pop(nums[i - k])
            if len(cnt) >= m:
                ans = max(ans, s)
        return ans

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class Solution {
    public long maxSum(List<Integer> nums, int m, int k) {
        Map<Integer, Integer> cnt = new HashMap<>();
        int n = nums.size();
        long s = 0;
        for (int i = 0; i < k; ++i) {
            cnt.merge(nums.get(i), 1, Integer::sum);
            s += nums.get(i);
        }
        long ans = cnt.size() >= m ? s : 0;
        for (int i = k; i < n; ++i) {
            cnt.merge(nums.get(i), 1, Integer::sum);
            if (cnt.merge(nums.get(i - k), -1, Integer::sum) == 0) {
                cnt.remove(nums.get(i - k));
            }
            s += nums.get(i) - nums.get(i - k);
            if (cnt.size() >= m) {
                ans = Math.max(ans, s);
            }
        }
        return ans;
    }
}

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class Solution {
public:
    long long maxSum(vector<int>& nums, int m, int k) {
        unordered_map<int, int> cnt;
        long long s = 0;
        int n = nums.size();
        for (int i = 0; i < k; ++i) {
            cnt[nums[i]]++;
            s += nums[i];
        }
        long long ans = cnt.size() >= m ? s : 0;
        for (int i = k; i < n; ++i) {
            cnt[nums[i]]++;
            if (--cnt[nums[i - k]] == 0) {
                cnt.erase(nums[i - k]);
            }
            s += nums[i] - nums[i - k];
            if (cnt.size() >= m) {
                ans = max(ans, s);
            }
        }
        return ans;
    }
};

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func maxSum(nums []int, m int, k int) int64 {
    cnt := map[int]int{}
    var s int64
    for _, x := range nums[:k] {
        cnt[x]++
        s += int64(x)
    }
    var ans int64
    if len(cnt) >= m {
        ans = s
    }
    for i := k; i < len(nums); i++ {
        cnt[nums[i]]++
        cnt[nums[i-k]]--
        if cnt[nums[i-k]] == 0 {
            delete(cnt, nums[i-k])
        }
        s += int64(nums[i]) - int64(nums[i-k])
        if len(cnt) >= m {
            ans = max(ans, s)
        }
    }
    return ans
}

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function maxSum(nums: number[], m: number, k: number): number {
    const n = nums.length;
    const cnt: Map<number, number> = new Map();
    let s = 0;
    for (let i = 0; i < k; ++i) {
        cnt.set(nums[i], (cnt.get(nums[i]) || 0) + 1);
        s += nums[i];
    }
    let ans = cnt.size >= m ? s : 0;
    for (let i = k; i < n; ++i) {
        cnt.set(nums[i], (cnt.get(nums[i]) || 0) + 1);
        cnt.set(nums[i - k], cnt.get(nums[i - k])! - 1);
        if (cnt.get(nums[i - k]) === 0) {
            cnt.delete(nums[i - k]);
        }
        s += nums[i] - nums[i - k];
        if (cnt.size >= m) {
            ans = Math.max(ans, s);
        }
    }
    return ans;
}

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public class Solution {
    public long MaxSum(IList<int> nums, int m, int k) {
        Dictionary<int, int> cnt = new Dictionary<int, int>();
        int n = nums.Count;
        long s = 0;

        for (int i = 0; i < k; ++i) {
            if (!cnt.ContainsKey(nums[i])) {
                cnt[nums[i]] = 1;
            }
            else {
                cnt[nums[i]]++;
            }
            s += nums[i];
        }

        long ans = cnt.Count >= m ? s : 0;

        for (int i = k; i < n; ++i) {
            if (!cnt.ContainsKey(nums[i])) {
                cnt[nums[i]] = 1;
            }
            else {
                cnt[nums[i]]++;
            }
            if (cnt.ContainsKey(nums[i - k])) {
                cnt[nums[i - k]]--;
                if (cnt[nums[i - k]] == 0) {
                    cnt.Remove(nums[i - k]);
                }
            }

            s += nums[i] - nums[i - k];

            if (cnt.Count >= m) {
                ans = Math.Max(ans, s);
            }
        }

        return ans;
    }
}

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