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LeetCode 3375.使数组的值全部为 K 的最少操作次数：O(1)空间——排序+一次遍历

news 来源：原创 2025/6/16 1:53:34

【LetMeFly】3375.使数组的值全部为 K 的最少操作次数：O(1)空间——排序+一次遍历

力扣题目链接：https://leetcode.cn/problems/minimum-operations-to-make-array-values-equal-to-k/

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k 。

如果一个数组中所有 严格大于 h 的整数值都相等，那么我们称整数 h 是 合法的 。

比方说，如果 nums = [10, 8, 10, 8] ，那么 h = 9 是一个合法整数，因为所有满足 nums[i] > 9 的数都等于 10 ，但是 5 不是合法整数。

你可以对 nums 执行以下操作：

选择一个整数 h ，它对于当前 nums 中的值是合法的。
对于每个下标 i ，如果它满足 nums[i] > h ，那么将 nums[i] 变为 h 。

你的目标是将 nums 中的所有元素都变为 k ，请你返回最少操作次数。如果无法将所有元素都变 k ，那么返回 -1 。

示例 1：

输入：nums = [5,2,5,4,5], k = 2

输出：2

解释：

依次选择合法整数 4 和 2 ，将数组全部变为 2 。

示例 2：

输入：nums = [2,1,2], k = 2

输出：-1

解释：

没法将所有值变为 2 。

示例 3：

输入：nums = [9,7,5,3], k = 1

输出：4

解释：

依次选择合法整数 7 ，5 ，3 和 1 ，将数组全部变为 1 。

提示：

1 <= nums.length <= 100
1 <= nums[i] <= 100
1 <= k <= 100

解题方法：排序+遍历

这是一道阅读理解题。

先将数组从大到小排个序，若最小值小于 $k$ 则直接返回 $- 1$ ，否则继续。

从(第二个元素开始)前到后遍历数组，若当前元素与上一个元素不同，则需要将上一个元素(和所有与之相等的元素)经过一次操作变成当前元素，操作次数加一。

最终(遍历完成后)，数组中所有值都会变成 $k$ 。如果最小值不是 $k$ ，则还需要额外的一次变换将所有值都变成 $k$ 。

时间复杂度 $O(n\log n)$ ，其中 $n = l e n (n u m s)$
空间复杂度 $O (1)$

AC代码

C++

/*
 * @Author: LetMeFly
 * @Date: 2025-04-09 21:58:45
 * @LastEditors: LetMeFly.xyz
 * @LastEditTime: 2025-04-09 22:08:39
 */
#if defined(_WIN32) || defined(__APPLE__)
#include "_[1,2]toVector.h"
#endif

class Solution {
public:
    int minOperations(vector<int>& nums, int k) {
        sort(nums.begin(), nums.end(), greater<int>());
        if (nums.back() < k) {
            return -1;
        }
        int ans = 0;
        for (int i = 1; i < nums.size(); i++) {
            if (nums[i] != nums[i - 1]) {
                printf("nums[%d] = %d, nums[%d] = %d, ans = %d, ans++\n", i, nums[i], i - 1, nums[i - 1], ans);  // ****
                ans++;
            }
        }
        return ans + (nums.back() != k);
    }
};

Python

'''
Author: LetMeFly
Date: 2025-04-09 22:09:48
LastEditors: LetMeFly.xyz
LastEditTime: 2025-04-09 22:10:06
'''
from typing import List

class Solution:
    def minOperations(self, nums: List[int], k: int) -> int:
        nums.sort(reverse=True)
        if nums[-1] < k:
            return -1
        ans = 0
        for i in range(1, len(nums)):
            if nums[i] != nums[i - 1]:
                ans += 1
        return ans + (nums[-1] != k)

Java

/*
 * @Author: LetMeFly
 * @Date: 2025-04-09 22:12:36
 * @LastEditors: LetMeFly.xyz
 * @LastEditTime: 2025-04-09 22:15:42
 */
import java.util.Arrays;

class Solution {
    public int minOperations(int[] nums, int k) {
        Arrays.sort(nums);
        if (nums[0] < k) {
            return -1;
        }
        int ans = 0;
        for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
            if (nums[i] != nums[i - 1]) {
                ans++;
            }
        }
        if (nums[0] != k) {
            ans++;
        }
        return ans;
    }
}

Go

/*
 * @Author: LetMeFly
 * @Date: 2025-04-09 22:16:49
 * @LastEditors: LetMeFly.xyz
 * @LastEditTime: 2025-04-09 22:18:14
 */
package main

import "slices"

func minOperations(nums []int, k int) (ans int) {
    slices.Sort(nums)
    if nums[0] < k {
        return -1
    }
    for i := len(nums) - 1; i > 0; i-- {
        if nums[i] != nums[i - 1] {
            ans++
        }
    }
    if nums[0] != k {
        ans++
    }
    return
}