2600. K 件物品的最大和 

题目描述

袋子中装有一些物品，每个物品上都标记着数字 1 、0 或 -1 。

给你四个非负整数 numOnes 、numZeros 、numNegOnes 和 k 。

袋子最初包含：

numOnes 件标记为 1 的物品。
numZeros 件标记为 0 的物品。
numNegOnes 件标记为 -1 的物品。

现计划从这些物品中恰好选出 k 件物品。返回所有可行方案中，物品上所标记数字之和的最大值。

示例 1：

输入：numOnes = 3, numZeros = 2, numNegOnes = 0, k = 2
输出：2
解释：袋子中的物品分别标记为 {1, 1, 1, 0, 0} 。取 2 件标记为 1 的物品，得到的数字之和为 2 。
可以证明 2 是所有可行方案中的最大值。

示例 2：

输入：numOnes = 3, numZeros = 2, numNegOnes = 0, k = 4
输出：3
解释：袋子中的物品分别标记为 {1, 1, 1, 0, 0} 。取 3 件标记为 1 的物品，1 件标记为 0 的物品，得到的数字之和为 3 。
可以证明 3 是所有可行方案中的最大值。

提示：

0 <= numOnes, numZeros, numNegOnes <= 50
0 <= k <= numOnes + numZeros + numNegOnes

解法

方法一：贪心

根据题目描述，我们应该尽可能多地取标记为 $1$ 的物品，然后取标记为 $0$ 的物品，最后取标记为 $-1$ 的物品。

因此：

如果袋子中的物品标记为 $1$ 的数量大于等于 $k$，那么取 $k$ 件物品，数字之和为 $k$；
如果袋子中的物品标记为 $1$ 的数量小于 $k$，那么取 $\textit{numOnes}$ 件物品，数字之和为 $\textit{numOnes}$；如果标记为 $0$ 的物品数量大于等于 $k - \textit{numOnes}$，那么再取 $k - \textit{numOnes}$ 件物品，数字之和还是 $\textit{numOnes}$；
否则，我们再从标记为 $-1$ 的物品中取 $k - \textit{numOnes} - \textit{numZeros}$ 件物品，数字之和为 $\textit{numOnes} - (k - \textit{numOnes} - \textit{numZeros})$。

时间复杂度 $O(1)$，空间复杂度 $O(1)$。

Python3

class Solution:
    def kItemsWithMaximumSum(
        self, numOnes: int, numZeros: int, numNegOnes: int, k: int
    ) -> int:
        if numOnes >= k:
            return k
        if numZeros >= k - numOnes:
            return numOnes
        return numOnes - (k - numOnes - numZeros)

Java

class Solution {
    public int kItemsWithMaximumSum(int numOnes, int numZeros, int numNegOnes, int k) {
        if (numOnes >= k) {
            return k;
        }
        if (numZeros >= k - numOnes) {
            return numOnes;
        }
        return numOnes - (k - numOnes - numZeros);
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int kItemsWithMaximumSum(int numOnes, int numZeros, int numNegOnes, int k) {
        if (numOnes >= k) {
            return k;
        }
        if (numZeros >= k - numOnes) {
            return numOnes;
        }
        return numOnes - (k - numOnes - numZeros);
    }
};

Go

func kItemsWithMaximumSum(numOnes int, numZeros int, numNegOnes int, k int) int {
	if numOnes >= k {
		return k
	}
	if numZeros >= k-numOnes {
		return numOnes
	}
	return numOnes - (k - numOnes - numZeros)
}

TypeScript

function kItemsWithMaximumSum(
    numOnes: number,
    numZeros: number,
    numNegOnes: number,
    k: number,
): number {
    if (numOnes >= k) {
        return k;
    }
    if (numZeros >= k - numOnes) {
        return numOnes;
    }
    return numOnes - (k - numOnes - numZeros);
}

Rust

impl Solution {
    pub fn k_items_with_maximum_sum(
        num_ones: i32,
        num_zeros: i32,
        num_neg_ones: i32,
        k: i32,
    ) -> i32 {
        if num_ones > k {
            return k;
        }

        if num_ones + num_zeros > k {
            return num_ones;
        }

        num_ones - (k - num_ones - num_zeros)
    }
}

C#

public class Solution {
    public int KItemsWithMaximumSum(int numOnes, int numZeros, int numNegOnes, int k) {
        if (numOnes >= k) {
            return k;
        }
        if (numZeros >= k - numOnes) {
            return numOnes;
        }
        return numOnes - (k - numOnes - numZeros);
    }
}