[LeetCode] 875. Koko Eating Bananas 科科吃香蕉

Koko loves to eat bananas.  There are `N` piles of bananas, the `i`-th pile has `piles[i]` bananas.  The guards have gone and will come back in `H` hours.

Koko can decide her bananas-per-hour eating speed of K.  Each hour, she chooses some pile of bananas, and eats K bananas from that pile.  If the pile has less than K bananas, she eats all of them instead, and won't eat any more bananas during this hour.

Koko likes to eat slowly, but still wants to finish eating all the bananas before the guards come back.

Return the minimum integer K such that she can eat all the bananas within Hhours.

Example 1:

Input: piles = [3,6,7,11], H = 8
Output: 4

Example 2:

Input: piles = [30,11,23,4,20], H = 5
Output: 30

Example 3:

Input: piles = [30,11,23,4,20], H = 6
Output: 23

Note:

• 1 <= piles.length <= 10^4
• piles.length <= H <= 10^9
• 1 <= piles[i] <= 10^9

这道题说有一只叫科科的猩猩，非常的喜欢吃香蕉，现在有N堆香蕉，每堆的个数可能不同，科科有H小时的时间来吃。要求是，每个小时内，科科只能选某一堆香蕉开始吃，若科科的吃速固定为K，即便在一小时内科科已经吃完了该堆的香蕉，也不能换堆，直到下一个小时才可以去另一堆吃。为了健康，科科想尽可能的吃慢一些，但同时也想在H小时内吃完所有的N堆香蕉，让我们找出一个最小的吃速K值。那么首先来想，既然每个小时只能吃一堆，总共要在H小时内吃完N堆，那么H一定要大于等于N，不然一定没法吃完N堆，这个条件题目中给了，所以就不用再 check 了。我们想一下K的可能的取值范围，当H无穷大的时候，科科有充足的时间去吃，那么就可以每小时只吃一根，也可以吃完，所以K的最小取值是1。那么当H最小，等于N时，那么一个小时内必须吃完任意一堆，那么K值就应该是香蕉最多的那一堆的个数，题目中限定了不超过 1e9，这就是最大值。所以要求的K值的范围就是 [1, 1e9]，固定的范围内查找数字，当然，最暴力的方法就是一个一个的试，凭博主多年与 OJ 抗衡的经验来说，基本可以不用考虑的。那么二分查找法就是不二之选了，我们知道经典的二分查找法，是要求数组有序的，而这里香蕉个数数组又不一定是有序的。这是一个很好的观察，但是要弄清楚到底是什么应该是有序的，要查找的K是吃速，跟香蕉堆的个数并没有直接的关系，而K所在的数组其实应该是 [1, 1e9] 这个数组，其本身就是有序的，所以二分查找没有问题。实际上这是博主之前那篇总结帖 [LeetCode Binary Search Summary 二分搜索法小结](https://www.cnblogs.com/grandyang/p/6854825.html) 中的第四类 - 用子函数当作判断关系。当求出了 mid 之后，需要统计用该速度吃完所有的香蕉堆所需要的时间，统计的方法就是遍历每堆的香蕉个数，然后算吃完该堆要的时间。比如 K=4，那么假如有3个香蕉，需要1个小时，有4香蕉，还是1个小时，有5个香蕉，就需要两个小时，如果将三种情况融合为一个式子呢，就是用吃速加上香蕉个数减去1，再除以吃速即可，即 (pile+mid-1)/mid，大家可以自行带数字检验，是没有问题的。算出需要的总时间后去跟H比较，若小于H，说明吃的速度慢了，需要加快速度，所以 left 更新为 mid+1，否则 right 更新为 mid，最后返回 right 即可，参见代码如下：

class Solution {
public:
    int minEatingSpeed(vector<int>& piles, int H) {
        int left = 1, right = 1e9;
        while (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2, cnt = 0;
            for (int pile : piles) cnt += (pile + mid - 1) / mid;
            if (cnt > H) left = mid + 1;
            else right = mid;
        }
        return right;
    }
};

Github 同步地址:

https://github.com/grandyang/leetcode/issues/875

类似题目：

Minimize Max Distance to Gas Station

参考资料：

https://leetcode.com/problems/koko-eating-bananas/

https://leetcode.com/problems/koko-eating-bananas/discuss/152324/C%2B%2BJavaPython-Binary-Search

[LeetCode All in One 题目讲解汇总(持续更新中...)](https://www.cnblogs.com/grandyang/p/4606334.html)