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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:58:08.499000             🧑  作者: Mango

通过除以每个元素,使Array最多等于K的最小数字

在本教程中,我们将讨论如何编写一个程序来解决以下问题:

给定一个整数数组A和一个整数K,找到最小的整数X,使得通过将A中元素除以X后,每个元素都不超过K。

我们将逐步解释这个问题,然后展示一个解决方案。

问题分析

假设给定的数组A如下:

A = [10, 20, 30, 40, 50]

假设K的值为2。我们需要找到一个整数X,使得将A中的每个元素除以X后,每个元素都不超过2。

例如,如果我们选择X = 10,那么A中的所有元素将变成以下内容:

[1, 2, 3, 4, 5]

这些元素都小于或等于2,我们已经找到了一个解决方案。

但是,如果我们选择X = 5,那么A中的所有元素将变成以下内容:

[2, 4, 6, 8, 10]

这些元素不满足要求,因为它们超过了K的值。因此,我们需要继续尝试不同的X值,直到找到一个满足条件的值为止。

现在,我们需要一个算法来找到最小的整数X。

算法

为了找到最小的整数X,我们可以使用二分查找算法。我们将X的范围从1到A中最大的元素进行二分查找,我们选择中间的值作为当前X值。然后,我们将A中的每个元素除以X,然后检查每个元素是否小于或等于K。

如果所有元素都小于或等于K,则我们可以将X的值右移(将小于号调整为greater than号)。这样,我们可以继续查找更小的X值,以找到最小的解。

如果任何一个元素超过了K,那么我们需要将X值左移(将greater than号调整为小于号),以找到更大的X值。

我们将继续进行上述步骤,直到找到最小的满足条件的X值。

代码实现

我们现在已经有了算法,实现起来并不难。下面是一个使用Python编写的示例代码:

def find_min_x(A, K):
    low = 1
    high = max(A)

    while low <= high:
        mid = (low + high) // 2
        new_A = [a // mid for a in A]
        if all(a <= K for a in new_A):
            high = mid - 1
        else:
            low = mid + 1

    return low

在上面的代码中,我们首先设置了X的范围,然后在while循环中进行二分查找。我们计算中间的值作为当前的X,然后将A中的每个元素除以X,得到一个新的列表new_A。我们检查new_A中的每个元素是否都小于或等于K。如果是,我们将X的值右移;否则,我们将X值左移。

循环结束后,返回最小的满足条件的X值。

结论

通过二分查找算法,我们可以找到最小的整数X,通过将A中的每个元素除以X后,使得每个元素都不超过K。这个问题是非常实际的,因为它可以应用于很多场景,例如按比例缩小图像,等比例调整音频文件等等。