Math - Uva 11300 Spreading the Wealth

2024-09-05 16:58
文章标签 math uva spreading wealth 11300

本文主要是介绍Math - Uva 11300 Spreading the Wealth,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

 Spreading the Wealth 

Problem's Link

 ----------------------------------------------------------------------------

Mean: 

n个人围成一圈,每个人手里有Ai个金币,每个人可以给与他相邻的人一些金币,通过一系列的流转后,最后所有人的金币数相等。问整个过程最少需要流转多少金币?

analyse:

这是一道很有趣的数学题。

假设有4个人,按顺序编号1,2,3,4。假设1号给2号3枚金币,2号给1号5枚金币,这等价于2号给了1号2枚金币。

设:第i个人给了第i-1个人Xi枚金币(X1表示第1个人给第n个人X1枚金币),初始时每个人的金币数位Ai,最终每个人的金币数为M.

可得一下等式:

  • A1-X1+X2=M
  • A2-X2+X3=M
  • A3-X3+X4=M
  • A4-X4+X1=M

根据题意,我们最终要求的是:answer=|X1|+|X2|+|X3|+|X4|.

对上面的四个等式变形(用X1来表示其他等式):

  • X1 = X1
  • X2 = M-A1+X1 = X1+C1
  • X3 = M-A2+X2 = X1+C1+C2
  • X4 = M-A3+X3 = X1+C1+C2+C3

这儿的Ci=M-Ai,这个值是可以求出来的(看作是已知的)。

设D0=0,D1=C1,D2=C1+C2,D3=C1+C2+C3

再对上面的式子进行替换得到:

  • X1 = X1+D0
  • X2 = X1+D1
  • X3 = X1+D2
  • X4 = X1+D3

那么:

  • answer = |X1|+|X2|+|X3|+|X4|
  •        = |X1+D0|+|X1+D1|+|X1+D2|+|X1+D3|

注意|a+b|这种形式,这在几何数学里表示的是数轴上a点到b点的距离。

D0,D1,D2,D3可以求出,现在的关键是如何求X1,求出X1后,X2,X3,X4都可以通过X1得出。

|X1+D0|+|X1+D1|+|X1+D2|+|X1+D3|这个式子对应的几何概念就是:数轴上有n个数,找一个数X1出来,使得X1到这n个数的距离之和最小。

到现在,问题就变得简单了,这个概念正是中位数的几何意义。

下面就是求出D[]数组,然后找到D[]的中位数,即X1,最后求出X2,X3,X4,累加即得answer.

Time complexity: O(N)

 

view code

import java.io.BufferedInputStream;
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main( String [] argv ){
        Scanner in = new Scanner( new BufferedInputStream( System . in));
        while( in . hasNext ()){
            int n = in . nextInt();
            int [] a = new int [n ];
            Long sum = Long . valueOf( 0);
            for( int i = 0; i <n ;++ i ){
                a [ i ]= in . nextInt();
                sum += a [ i ];
            }
            int ave =( int)( sum /n);
            int [] d = new int [n ];
            d [ 0 ]= 0;
            for( int i = 1; i <n ;++ i ){
                d [ i ]= d [ i - 1 ]+ ave - a [ i ];
            }
            Arrays . sort( d , 0 ,n);
            int mid = d [n / 2 ];
            Long ans = Long . valueOf( 0);
            for( int i = 0; i <n ;++ i ){
                ans += Math . abs( mid - d [ i ]);
            }
            System . out . println( ans);
        }
    }
}

这篇关于Math - Uva 11300 Spreading the Wealth的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1139540

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