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
Hazenix20 分钟前
Go 指南:一篇文章速通 Golang
开发语言·后端·golang
灯澜忆梦23 分钟前
GO_复合类型---指针
开发语言·后端·golang
Ulyanov28 分钟前
雷达导引头Python仿真框架:GPU加速、6-DOF模型与半实物仿真接口
开发语言·python·雷达信号处理·雷达导引头
Jerry44 分钟前
LeetCode 101. 对称二叉树
算法
名字还没想好☜2 小时前
Go slice 的 append 陷阱:共享底层数组导致的数据串改
开发语言·后端·golang·go·slice
bitbrowser2 小时前
Claude 账号频繁被封?转向国内可直接使用的 AI 工具
开发语言·php
可编程芯片开发2 小时前
基于MPPT最大功率跟踪的离网光伏发电系统Simulink建模与仿真
算法
An_s2 小时前
机器学习python之识别图中物品信息
java·linux·开发语言
AI科技星2 小时前
线性算子不是空间映射函数,是全域双螺旋场之间拉伸、旋转、耦合、坍缩的跨空间标准化变换载体《全域数学vs传统数学:人类文明进阶200讲》第80讲
线性代数·算法·矩阵·数据挖掘·回归·乖乖数学·全域数学
小雪_Snow2 小时前
JavaScript 中的三种常用事件
开发语言·前端·javascript