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【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$n=len(nums)$
• 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"
#endifclass 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 Listclass Solution:def minOperations(self, nums: List[int], k: int) -> int:nums.sort(reverse=True)if nums[-1] < k:return -1ans = 0for i in range(1, len(nums)):if nums[i] != nums[i - 1]:ans += 1return 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 mainimport "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
}

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