C++程式:尋找糖果分配的最小k值
假設我們有一個包含n個元素的陣列A。Amal有n個朋友,他的第i個朋友有A[i]顆糖果。Amal的朋友們不喜歡他們擁有不同數量的糖果。因此,Amal執行以下操作集恰好一次:
Amal選擇k (0 ≤ k ≤n)個任意朋友
Amal將他們的A[i1] + A[i2] + ... + A[ik]顆糖果分配給所有n個朋友。在分配過程中,對於每顆A[i1] + A[i2] + ... + A[ik]糖果,他都會選擇新的擁有者。這可以是任何n個朋友中的一個。(任何糖果都可以給予在分配過程之前擁有該糖果的人)。
並且,k值並非預先固定,可以是任意的。我們需要找到k的最小值。
問題類別
上述問題可以透過應用貪心演算法解決。貪心演算法是一種選擇當前最佳解而不是遍歷所有可能解的演算法。貪心演算法也用於解決最佳化問題,就像它的“兄長”動態規劃一樣。在動態規劃中,需要遍歷所有可能的子問題才能找到最優解,但這有一個缺點:它需要更多的時間和空間。因此,在各種情況下,貪心演算法被用來找到問題的最優解。雖然它並非在所有情況下都能給出最優解,但如果設計得當,它可以比動態規劃更快地產生解。貪心演算法為最佳化問題提供區域性最優解。這種技術的例子包括克魯斯卡爾和普里姆最小生成樹 (MST) 演算法、霍夫曼樹編碼、迪傑斯特拉單源最短路徑問題等。
https://tutorialspoint.tw/data_structures_algorithms/greedy_algorithms.htm
https://tutorialspoint.tw/data_structures_algorithms/dynamic_programming.htm
因此,如果我們問題的輸入類似於A = [4, 5, 2, 5],則輸出將為2。
步驟
為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:
sum := 0 ans := 0 n := size of A for initialize i := 0, when i < n, update (increase i by 1), do: sum := sum + A[i] if sum mod n is not equal to 0, then: return -1 Otherwise sum := sum / n for initialize i := 0, when i < n, update (increase i by 1), do: if A[i] > sum, then: (increase ans by 1) return ans
示例
讓我們看看下面的實現來更好地理解:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; int solve(vector<int> A){ int n, sum = 0, ans = 0; n = A.size(); for (int i = 0; i < n; i++) sum += A[i]; if (sum % n != 0) return -1; else{ sum /= n; for (int i = 0; i < n; i++) if (A[i] > sum) ans++; return ans; } } int main(){ vector<int> A = { 4, 5, 2, 5 }; cout << solve(A) << endl; }
輸入
{ 4, 5, 2, 5 }
輸出
2