华为 · 二分 · 算法编程题
华为 二分 n ≤ 200000 时限 2 秒 / 256 MB

题目描述

小红需要把一个由 n 层组成的大模型按原有顺序部署到 k 台计算设备上。每台设备负责一个非空的连续层段,所有层必须恰好被划分为 k 段。
第 i 层的计算耗时为 c_i ,占用的显存为 w_i 。一台设备所负责层段的计算耗时和显存占用,分别等于该层段内对应数值之和。每台设备的显存容量均为 m ,因此任何一段的显存占用都不能超过 m 。
整条流水线的瓶颈耗时是所有设备计算耗时的最大值。请在满足显存限制的前提下,求瓶颈耗时的最小可能值。若无法划分,输出 -1 。

输入输出

输入描述
第一行输入三个正整数 n,k,m 。
第二行输入 n 个正整数 c_1,c_2,...,c_n 。
第三行输入 n 个正整数 w_1,w_2,...,w_n 。
保证 1 ≤ n ≤ 2 × 10^5 , 1 ≤ k ≤ 2 × 10^5 , 1 ≤ c_i,w_i ≤ 10^9 , 1 ≤ m ≤ 10^18 。
输出描述
输出一个整数,表示最小可能的瓶颈耗时;若不存在合法划分,输出 -1 。

样例共 3 组

样例 1 · 设备数量多于层数,无法保证每段非空。
输入
3 4 100
1 1 1
1 1 1
输出
-1
样例 2 · 任意两层的显存之和都超过上限,至少需要四段。
输入
4 2 10
2 2 2 2
6 6 6 6
输出
-1
样例 3 · 可以依次划分为前两层、中间两层和最后一层,三段计算耗时分别为 6,5,4 。
输入
5 3 20
5 1 2 3 4
10 5 5 5 10
输出
6

算法解析依据充分

考点:二分

数据规模 n ≤ 200000 | 限制 2 秒 / 256MB | 标准输入输出

题目画像

  • 数据规模:n ≤ 200000,k ≤ 200000
  • 元素值域:m ≤ 1e18,c_i ≤ 1e9,w_i ≤ 1e9(注意整数类型选择,避免溢出)
  • 复杂度门槛:只允许 O(n) 或 O(n log n),且常数要小(注意读入效率)。
  • 源站时限:2 秒(牛客口径,非本题专属门槛)

解题思路

推荐方向:二分

本题切入点

「最小化瓶颈耗时」二分答案:二分瓶颈值 T,贪心地按顺序尽量多塞层到当前设备(受显存上限 m 约束),判断能否恰好分成 k 段;需先排除单层显存超 m 的无解情况。

把「求最优值」转化为「判定某值是否可行」,用单调性二分逼近答案。

思路框架(二分 通法 · 非本题专属)

  1. 确认单调性:答案越大/越小,条件越容易(或越难)满足。
  2. 写出 check(x):判断值为 x 时是否可行。
  3. 在答案区间 [lo, hi] 上二分,每次取 mid 调 check,收缩区间。
  4. 边界收敛到唯一答案,注意取整方向(求最小可行值用上取整)。

实现要点:模板:while (lo < hi) { mid = (lo+hi)/2; if (check(mid)) hi = mid; else lo = mid+1; } 求最小可行值。

复杂度:时间 O(check 的代价 × log(答案范围)) | 空间 O(1)

该范式的通法易错点

  • check 函数不满足单调性却硬套二分(会得到错误答案)。
  • 二分边界或取整方向写错,陷入死循环或漏掉边界答案。

对照本题

  • 数据规模 n ≤ 200000,只允许 O(n) 或 O(n log n),且常数要小(注意读入效率)。
  • 元素值域最大到 1e18 —— 求和 / 相乘时记得开 64 位整数。

样例解读

样例 1:输入 3 4 100 / 1 1 1 / 1 1 1 → 输出 -1

设备数量多于层数,无法保证每段非空。

样例 2:输入 4 2 10 / 2 2 2 2 / 6 6 6 6 → 输出 -1

任意两层的显存之和都超过上限,至少需要四段。

样例 3:输入 5 3 20 / 5 1 2 3 4 / 10 5 5 5 10 → 输出 6

可以依次划分为前两层、中间两层和最后一层,三段计算耗时分别为 6,5,4 。

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本题来源:2026年-华为-05月27号AI岗。

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