三个栈的最大相等和问题详解

我们拿到了三个分别包含正整数的栈 s1s2s3。现在的任务是:通过从栈顶移除元素,使这三个栈中剩余元素的和相等,并且我们需要找出这个可能的最大相等和。我们可以从任意栈的顶部移除元素,但最终必须保证所有三个栈的剩余元素之和完全一致。我们的目标是确定经过一系列移除操作后,这三个栈所能达到的最大相等和。

注意: 在实际代码表示中,栈通常用数组来表示,其中数组的第一个索引(即下标 0)对应栈顶元素。
示例:

> 输入: s1 = [3, 2, 1, 1, 1], s2 = [4, 3, 2], s3 = [2, 5, 4, 1]

> 输出: 5

> 解释: 我们可以从第 1 个栈弹出 2 个元素,从第 2 个栈弹出 1 个元素,并从第 3 个栈弹出 2 个元素。

> !Find-maximum-sum-possible-equal-sum-of-three-stacks-2

> 输入: s1 = [3, 10]

> s2 = [4, 5]

> s3 = [2, 1]

> 输出: 0

> 解释: 只有当所有栈中的所有元素都被移除后,它们的和才能相等(均为 0)。

贪心算法 – 时间复杂度 O(n1 + n2 + n3),空间复杂度 O(1)

> 这个思路的核心在于比较每个栈当前的总和。如果它们的和不相等,我们就移除当前总和最大的那个栈的栈顶元素。

>

> 解决该问题的具体算法步骤如下:

>

> 1. 分别计算这三个栈中所有元素的总和。

> 2. 如果三个栈的总和相等,那么这就是我们要求的最大相等和。

> 3. 否则,找出三个栈中总和最大的那个栈,移除它的栈顶元素(即从总和中减去该元素值,并将栈顶指针下移)。然后重复步骤 1 和步骤 2。

>

> 这种方法是可行的,因为题目中给出的元素都是正整数。为了使和相等,我们必须从总和较大的栈中移除一些元素,而我们只能从栈顶进行移除操作。

C++


CODEBLOCK_1f88a961
CODEBLOCK_328fc74ajava
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

public class GfG {
public static int maxSum(List s1, List s2, List s3) {
int sum1 = 0, sum2 = 0, sum3 = 0;

// 手动计算 s1 的元素总和
for (int i = 0; i < s1.size(); i++) {
sum1 += s1.get(i);
}

// 手动计算 s2 的元素总和
for (int i = 0; i < s2.size(); i++) {
sum2 += s2.get(i);
}

// 手动计算 s3 的元素总和
for (int i = 0; i = sum2 && sum1 >= sum3)
sum1 -= s1.get(top1++);
else if (sum2 >= sum1 && sum2 >= sum3)
sum2 -= s2.get(top2++);
else
sum3 -= s3.get(top3++);
}
}

public static void main(String[] args) {
List s1 = new ArrayList();
s1.add(3);
s1.add(2);
s1.add(1);
s1.add(1);
s1.add(1);

List s2 = new ArrayList();
s2.add(4);
s2.add(3);
s2.add(2);

List s3 = new ArrayList();
s3.add(1);
s3.add(1);
s3.add(4);
s3.add(1);

System.out.println(maxSum(s1, s2, s3));
}
}
CODEBLOCK_7fc2debb

Python

def max_sum(s1, s2, s3):
    sum1 = sum(s1)  
    sum2 = sum(s2) 
    sum3 = sum(s3)  

    top1 = top2 = top3 = 0

    while True:
        # 如果任意一个栈被完全移空,则无法达到相等和,返回 0
        if top1 == len(s1) or top2 == len(s2) or top3 == len(s3):
            return 0

        # 如果三个栈的和相等,则找到了最大相等和
        if sum1 == sum2 and sum2 == sum3:
            return sum1

        # 移除当前总和最大的栈的顶部元素
        if sum1 >= sum2 and sum1 >= sum3:
            sum1 -= s1[top1]
            top1 += 1
        elif sum2 >= sum1 and sum2 >= sum3:
            sum2 -= s2[top2]
            top2 += 1
        else:
            sum3 -= s3[top3]
            top3 += 1

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