这道题是 LeetCode 2945 - “Find Maximum Non-decreasing Array Length”。
题目要求:给定一个数组 nums,你可以将相邻元素合并(合并为它们的和),问经过若干次合并后能得到的 最长非递减数组 的长度。

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思路分析

关键点

· 允许合并相邻元素 → 相当于将原数组划分为若干段,每段和形成新数组,且新数组非递减。
· 最终要求 最长 的新数组长度 → 意味着要尽量多地分段。
· 贪心思路:从左到右,尽量让当前段的和尽可能小,这样后面更容易形成非递减。

动态规划 + 贪心

定义:

· dp[i] = 以 nums[0..i] 为前缀,划分成非递减数组的最大长度。
· last[i] = 在得到 dp[i] 这个最优解时,最后一个段的和。

转移:

· 对于位置 i,尝试找到最小的 j 满足:sum(nums[j..i]) >= last[j-1](最后一个段的和不小于前一段的和)。
· 为了尽量留更多空间给后面,我们要让 j 尽量大(尽量缩短当前段的和),但不能违反非递减。

优化:

· 因为要找最小 j 使 sum(j..i) >= last[j-1],可以用前缀和 + 二分。
· sum(j..i) = prefix[i+1] - prefix[j],条件变为:
  ```
  prefix[i+1] - prefix[j] >= last[j-1]
  ```
  即:
  ```
  prefix[i+1] >= prefix[j] + last[j-1]
  ```
  记 t[j] = prefix[j] + last[j-1],我们在已计算的 t 数组中找最靠右的 j 满足 t[j] <= prefix[i+1]。

算法步骤

1. 维护 last[] 数组,last[i] 记录以 i 结尾时最后一段的和。
2. 使用单调队列/二分搜索找到最大合法 j。
3. dp[i] = dp[j-1] + 1,且 last[i] = prefix[i+1] - prefix[j]。

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代码实现

```python
from bisect import bisect_right
from typing import List

class Solution:
    def findMaximumLength(self, nums: List[int]) -> int:
        n = len(nums)
        prefix = [0] * (n + 1)
        for i in range(n):
            prefix[i + 1] = prefix[i] + nums[i]
        
        dp = [0] * (n + 1)   # dp[i] = 到 i-1 为止的最大分段数
        last = [0] * (n + 1) # last[i] = 以 i-1 结尾的最后一个分段的和
        # 辅助数组:存储 (某个位置 j 的 prefix[j] + last[j])
        # 并且我们要维护这个序列是单调递增的,方便二分
        # 这里为了简洁,直接维护一个 list 用于二分查找
        
        # 注意:为了让代码更清晰,这里使用 j 指向划分位置
        # 真正的索引调整复杂,推荐另一种实现
        
        # 更简洁的实现方式(官方题解风格):
        # 我们用 j 表示前一划分结束位置(0-based,下一段从 j+1 开始)
        # 但是为了减少混淆,推荐按常见写法
        
        # 以下是正确实现:
        # dp[i] 表示以 nums[i] 结尾的最大分段数
        # last[i] 表示对应最后一段的和
        
        # 用单调序列保存候选起点
        
        # 我们用一个数组 best 保存候选的 (前缀和+last, 下标)
        candidates = [(0, -1)]  # (value, idx)  value = prefix[idx+1] + last[idx]? 小心
        # 实际上我们需要的值是 prefix[j] + last[j-1] 吗?我们重新整理
        
        dp = [0] * (n + 1)
        last = [0] * (n + 1)
        # dp[0] = 0, last[0] = 0, prefix[0] = 0
        # candidates 存储 (prefix[j] + last[j], j)
        candidates = [(0, 0)]  # j=0 时 prefix[0]=0, last[0]=0
        
        for i in range(1, n + 1):
            # 要找最大的 j (1 <= j <= i) 使得 prefix[i] - prefix[j] >= last[j]
            # 即 prefix[i] >= prefix[j] + last[j]
            # 所以我们在 candidates 中找最后一个 value <= prefix[i] 的索引 j
            lo, hi = 0, len(candidates) - 1
            pos = -1
            while lo <= hi:
                mid = (lo + hi) // 2
                if candidates[mid][0] <= prefix[i]:
                    pos = mid
                    lo = mid + 1
                else:
                    hi = mid - 1
            if pos != -1:
                best_j = candidates[pos][1]
                dp[i] = dp[best_j] + 1
                last[i] = prefix[i] - prefix[best_j]
                # 准备加入 candidates
                new_val = prefix[i] + last[i]
                # 维护单调性:如果最后一个 val >= new_val,替换掉(因为新的 j 更大且更优)
                while candidates and candidates[-1][0] >= new_val:
                    candidates.pop()
                candidates.append((new_val, i))
        
        return dp[n]
```

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测试

```python
if __name__ == "__main__":
    sol = Solution()
    print(sol.findMaximumLength([5,2,2]))      # 输出 2  分成 [5] [2,2] 或 [5,2] [2] 但后者非递减?
    print(sol.findMaximumLength([1,2,3,4]))    # 4 本身非递减
    print(sol.findMaximumLength([4,3,2,6]))    # 2  [4,3] [2,6] 和为 7,8 非递减
```

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复杂度

· 时间复杂度:O(n),每个元素入栈出栈一次。
· 空间复杂度:O(n)。

这样就能高效解决问题了。

 

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