P2512 [HAOI2008]糖果传递 题解 数学

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了P2512 [HAOI2008]糖果传递 题解 数学相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

  

题目描述

有n个小朋友坐成一圈,每人有ai个糖果。每人只能给左右两人传递糖果。每人每次传递一个糖果代价为1。

输入输出格式

输入格式:

 

小朋友个数n 下面n行 ai

 

输出格式:

 

求使所有人获得均等糖果的最小代价。

 

输入输出样例

输入样例#1: 复制
4
1
2
5
4
输出样例#1: 复制
4

 

 

首先,最终每个小朋友的糖果数量可以计算出来,等于糖果总数除以n,用ave表示。

假设标号为i的小朋友开始有Ai颗糖果,Xi表示第i个小朋友给了第i-1个小朋友Xi颗糖果,如果Xi<0,说明第i-1个小朋友给了第i个小朋友Xi颗糖果,X1表示第一个小朋友给第n个小朋友的糖果数量。 所以最后的答案就是ans=|X1| + |X2| + |X3| + ……+ |Xn|。 对于第一个小朋友,他给了第n个小朋友X1颗糖果,还剩A1-X1颗糖果;但因为第2个小朋友给了他X2颗糖果,所以最后还剩A1-X1+X2颗糖果。根据题意,最后的糖果数量等于ave,即得到了一个方程:A1-X1+X2=ave。

同理,对于第2个小朋友,有A2-X2+X3=ave。最终,我们可以得到n个方程,一共有n个变量,但是因为从前n-1个方程可以推导出最后一个方程,所以实际上只有n-1个方程是有用的。

尽管无法直接解出答案,但可以用X1表示出其他的Xi,那么本题就变成了单变量的极值问题。

对于第1个小朋友,A1-X1+X2=ave -> X2=ave-A1+X1 = X1-C1(假设C1=A1-ave,下面类似)

对于第2个小朋友,A2-X2+X3=ave -> X3=ave-A2+X2=2ave-A1-A2+X1=X1-C2

对于第3个小朋友,A3-X3+X4=ave -> X4=ave-A3+X3=3ave-A1-A2-A3+X1=X1-C3

…… 对于第n个小朋友,An-Xn+X1=ave。

我们希望Xi的绝对值之和尽量小,即|X1| + |X1-C1| + |X1-C2| + ……+ |X1-Cn-1|要尽量小。注意到|X1-Ci|的几何意义是数轴上的点X1到Ci的距离,所以问题变成了:给定数轴上的n个点,找出一个到他们的距离之和尽量小的点,而这个点就是这些数中的中位数,证明略。

技术图片
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//input by bxd
#define rep(i,a,b) for(int i=(a);i<=(b);i++)
#define repp(i,a,b) for(int i=(a);i>=(b);--i)
#define RI(n) scanf("%d",&(n))
#define RII(n,m) scanf("%d%d",&n,&m)
#define RIII(n,m,k) scanf("%d%d%d",&n,&m,&k)
#define RS(s) scanf("%s",s);
#define ll long long
#define pb push_back
#define REP(i,N)  for(int i=0;i<(N);i++)
#define CLR(A,v)  memset(A,v,sizeof A)
//////////////////////////////////
#define inf 0x3f3f3f3f
#define lson l,m,pos<<1
#define rson m+1,r,pos<<1|1
const int N=1e6+5;
int a[N],b[N];
int main()
{
    int n;RI(n);
    ll sum=0;
    rep(i,1,n)
    RI(a[i]),sum+=a[i];
    sum/=n;
    rep(i,1,n)
    b[i]=b[i-1]-a[i]+sum;
    sort(b+1,b+1+n);
    ll mid=b[(n+1)/2];
    ll ans=0;
    rep(i,1,n)ans+=abs(b[i]-mid);
    cout<<ans;

    return 0;
}
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以上是关于P2512 [HAOI2008]糖果传递 题解 数学的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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