用Python编写程序以查找其总和至少为目标值的最小子列表的大小

用Python编写程序以查找其总和至少为目标值的最小子列表的大小

在我们的日常工作中,有时我们需要找到一个列表中子列表的长度,使得子列表的和至少为一个目标值。本文将介绍如何用Python编写程序实现这个功能。

问题的正式描述

给定整数列表nums和整数target,编写函数min_subarray,该函数返回子列表的最小长度,使得子列表的和至少为target。如果不存在满足条件的子列表,它应该返回0。

例如:

nums = [2, 3, 1, 2, 4, 3]
target = 7
min_subarray(nums, target)

应该返回2,因为子列表[4, 3]的和等于7,且它是最短的符合条件的子列表。

解决方案

这是一个比较常见的子序列问题,我们可以使用滑动窗口算法来解决。滑动窗口算法通过维护一个窗口,来找到符合条件的子列表。

具体来说,我们使用两个指针startend,表示窗口的左右端点。初始时,两个指针都指向列表的第一个元素。然后,我们将右指针end依次向右移动,直到窗口内的元素和大于等于target为止。此时,我们可以更新最小窗口长度,并将左指针start向右移动,逐步收缩窗口。直到窗口中的元素之和小于target为止,我们再次将右指针向右移动,重复以上过程,直到右指针移动到了列表的末尾。

代码如下:

def min_subarray(nums, target):
    n = len(nums)
    start, end = 0, 0
    sum_ = 0
    ans = float('inf')
    while end < n:
        sum_ += nums[end]
        while sum_ >= target:
            ans = min(ans, end - start + 1)
            sum_ -= nums[start]
            start += 1
        end += 1
    return ans if ans != float('inf') else 0

测试

我们使用一些样例数据来测试我们的程序:

assert min_subarray([2, 3, 1, 2, 4, 3], 7) == 2
assert min_subarray([1, 4, 20, 3, 10, 5], 33) == 3
assert min_subarray([1, 4, 0, 0, 3, 10, 5], 7) == 2
assert min_subarray([1, 4], 0) == 0

结论

在本文中,我们介绍了如何使用Python编写程序以查找其总和至少为目标值的最小子列表的大小。具体而言,我们使用了滑动窗口算法,通过移动两个指针来维护一个窗口,来寻找符合条件的子列表。这是一个比较常见的子序列问题,能够帮助我们实际工作中的相关应用。

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