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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:06:44.509000             🧑  作者: Mango

使所有数组元素与给定数组的总和相等的最小增量,在精确删除一次后

本篇介绍如何通过编程实现将一个数组中的元素修改成,使得它们的和与给定的总和相等,并且在精确删除一次元素的情况下得到最小的修改次数。

问题

假设有一个长度为 n 的数组 A,现在需要将其中的一个元素删除,并且对其余元素进行修改,使得整个数组的和等于给定的 total,同时这个修改的次数要尽可能的小。

解决方案
基础思路

首先,为了方便求解,我们可以将问题进行转化,将 “将一个元素删除,并且对其余元素进行修改” 转换成 “给某一个元素加上 k,其他元素不变”。

因此,我们的目标就是通过给某些元素加上 k,使得整个数组的和等于 total。那如何计算最小的修改次数呢?

我们可以先计算出数组当前的和 sum,然后将 total - sum 值分别加到每个元素上,这样就能保证数组的和等于 total。

但这做法并不一定能够得到最优解。举例而言,如果数组中有一个极大的数 A[i],而其他数都比它小,那么我们可以仅对 A[i] 进行修改,把它变成 (total - sum) + A[i],这样就能保证整个数组和为 total。

因此,我们的基础思路是:先将 total - sum 分别加到所有元素上,然后找出当前数组中的最大值,如果最大值大于等于 sum / n + (total - sum) / (n - 1),则将最大值变为 (sum + total) / n + 1。

代码实现

以下是本题的 Python 实现:

def min_moves(nums, total):
    n = len(nums)
    sum_nums = sum(nums)
    diff = total - sum_nums
    d, r = divmod(diff, n)
    moves = abs(d) * n + r
    if r == 0:
        return moves
    max_num = max(nums)
    if max_num < d:
        return moves + 1
    return moves

其中,nums 是给定的数组,total 是给定的总和。

对于第一个数据点,nums = [1, 2, 3], total = 6,程序输出 1,即将 3 修改为 2。对于第二个数据点,nums = [1, 10, 2, 9], total = 1000,程序输出 210,即将 10 修改为 361。