AtCoder Beginner Contest 313 C 一个序列同时加一个数和减一个数,直到最大和最小之间相差最大为1(结论可记住)

AtCoder Beginner Contest 313 C

做题链接:AtCoder Beginner Contest 313

问题陈述

给你一个整数序列 A=(A1​,A2​,...,AN​)。你可以执行以下操作任意次数(可能为零)。

  • 选择带有 1≤i,j≤N的整数 i和 j。将Ai减少 1,将Aj增加 1。

求使A的最小值与最大值之差最多为 1 所需的最小运算次数。

输入

输入内容由标准输入法提供,格式如下

N

A_1 A_2 ... A_N

输出

将答案打印为整数。

思想:1.给定一个固定的B,求使A等于B所需的最小运算次数

2.在所有最大值和最小值最多相差1的B中,找出一个所需的运算次数最少的,即1

做法:

1.设S是所有k(1<=k<=n)中|ak-bk|的和,在一次操作中, 减少ai会使s改变1,增加aj也会改变1,因此,一次操作最多会使s减少两个,现在,我们的目标是使A等于B,即s=0,因此显然至少需要s/2次操作,并且我们总是可以通过s/2次运算使A=B(证明,如果增加一个数而没有对应的数来减,那就说明A的元素的和>B的元素的和,假设不成立)。因此,这个问题的答案是

2.在所有最大值和最小值最多相差1的B中,找出一个所需运算次数最少的

步骤如下:

首先为了使B的元素之和=A的元素之和,且B的最大值和最小值最多相差1

那么B必须由p的(n-r)份和 (p+1)的r份组成,其中p和r分别是A的元素之和和除以n时的商和余数

题目问题可以简化为:在由p的(n-r)份和(p+)的r份组成的B中,找出一个所有|ak-bk|最小的

直觉上,当i=1,2...n按照Ai的升序排序时,让Bi=p代表i的前(n-r)个实例,让Bi=p+1代表i的后r个实例似乎是最优的。(证明:如果有Ai<Aj&&Bi>Bj),那么交换Bi和Bj不会增加|Ai-Bi|+|Aj-Bj|,这可以简单的按照Ai,Aj,Bi,Bj,的排序来划分情况

另外:时间复杂度为O(nlogn),我们可以选择std::nth_element 在O(n)的时间内解决。

代码:

复制代码
// Problem: C - Approximate Equalization 2
// Contest: AtCoder - AtCoder Beginner Contest 313
// URL: https://atcoder.jp/contests/abc313/tasks/abc313_c
// Memory Limit: 1024 MB
// Time Limit: 2000 ms
// 
// Powered by CP Editor (https://cpeditor.org)

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef long long ll;

const int N = 2e5+5;

int n;
int a[N];

int main(){
	cin>>n;
	vector<int> a(n);
	ll sum=0;
	
	for(int i=0;i<n;i++){
		cin>>a[i];
		sum+=a[i];
	}
	sort(a.begin(),a.end());
	vector<int> b(n,sum/n);  //空间为n,初始值为sum/n
	for(int i=0;i<sum%n;i++){
		b[n-1-i]++;
	}	
	ll ans=0;
	for(int i=0;i<n;i++){
		ans+=abs(a[i]-b[i]);
	}
	cout<<ans/2<<"\n";
	

	
	return 0;	

}
相关推荐
wjs202410 分钟前
DOM CDATA
开发语言
Tingjct11 分钟前
【初阶数据结构-二叉树】
c语言·开发语言·数据结构·算法
C雨后彩虹12 分钟前
计算疫情扩散时间
java·数据结构·算法·华为·面试
猷咪38 分钟前
C++基础
开发语言·c++
IT·小灰灰39 分钟前
30行PHP,利用硅基流动API,网页客服瞬间上线
开发语言·人工智能·aigc·php
快点好好学习吧41 分钟前
phpize 依赖 php-config 获取 PHP 信息的庖丁解牛
android·开发语言·php
秦老师Q42 分钟前
php入门教程(超详细,一篇就够了!!!)
开发语言·mysql·php·db
烟锁池塘柳042 分钟前
解决Google Scholar “We‘re sorry... but your computer or network may be sending automated queries.”的问题
开发语言
是誰萆微了承諾42 分钟前
php 对接deepseek
android·开发语言·php
2601_949868361 小时前
Flutter for OpenHarmony 电子合同签署App实战 - 已签合同实现
java·开发语言·flutter