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📜  通过减少或增加 X 使所有数组元素相等的 X 的最小值(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:58:04.166000             🧑  作者: Mango

通过减少或增加 X 使所有数组元素相等的 X 的最小值

当我们遇到需要将数组中所有元素变成相同值的问题,我们可以通过寻找数组中的最大值和最小值,然后通过增加或减少 X 将最大值变得等于最小值或者将最小值变得等于最大值,从而实现所有数组元素相等的目的。而问题的关键在于找到 X 的最小值,使得所有数组元素都可以通过增加或减少 X 变成相等的值.

以下是解决此问题的算法:

  1. 找到数组的最大值和最小值。

  2. 对于每个可能的 X,计算最小花费,并记录最小花费的 X 值。

  3. 返回最小花费对应的 X 值。

代码:

def min_steps(arr):
    min_val, max_val = float('inf'), float('-inf')
    for num in arr:
        min_val = min(min_val, num)
        max_val = max(max_val, num)
    
    min_cost = float('inf')
    for step in range(min_val, max_val+1):
        cost = 0
        for num in arr:
            cost += abs(num - step)
        min_cost = min(min_cost, cost)
    
    return min_cost

arr = [1, 2, 3]
print(min_steps(arr))  # Output: 2

上述算法是通过枚举可能的 X 值,并计算对应的花费,返回最小花费对应的 X 值。该算法的时间复杂度为 O(N*M),其中 N 是数组长度,M 是数组中最大值和最小值的差值。

同时,我们可以通过一些数学技巧来简化该算法。如下:

  1. 找到数组的平均值。

  2. 计算所有数组元素与平均值的差值,并对差值取绝对值后求和。

  3. 返回差值的和。

代码:

def min_steps_v2(arr):
    mean = sum(arr) // len(arr)
    cost = 0
    for num in arr:
        cost += abs(num - mean)
    return cost

arr = [1, 2, 3]
print(min_steps_v2(arr))  # Output: 2

该算法的时间复杂度为 O(N),其中 N 是数组长度。既然时间复杂度更低,我们更应该优先考虑使用这种算法。

以上就是"通过减少或增加 X 使所有数组元素相等的 X 的最小值"的解决算法和代码示例。