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📜  最小化数组元素的增量减量,使每个模 K 相等(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:40:16.034000             🧑  作者: Mango

最小化数组元素的增量减量,使每个模 K 相等

有一个长度为n的数组A,里面的元素都是非负整数,请你找到一种最小化数组元素的增量减量的方法,使得整个数组对于一个数K取模后的结果一致。

对于一个正整数K,若A[i] % K = A[j] % K,即A[i]和A[j]对K取模得到的结果相等,则称A[i]和A[j]在模K下是相等的。

本题的思路是利用差分数组来进行操作,每次进行操作后保证每个元素对于K的取模值相等。

以下是示例代码:

def min_increment_for_mod_k(A: List[int], K: int) -> int:
    n = len(A)
    pos = [0] * K  # 存储模K后各余数最近出现的位置
    ans = 0

    for i in range(n):
        mod = A[i] % K

        if pos[mod] > i:   # 若余数mod的最近出现位置在i之后,需增加操作数,使其满足条件
            ans += pos[mod] - i
            A[i] += pos[mod] - i

        elif pos[mod] < i:  # 若余数mod的最近出现位置在i之前,需增加操作数,使其满足条件
            ans += K - i + pos[mod]
            A[i] += K - i + pos[mod]

        pos[mod] = i + 1  # 标记余数mod最近出现在i位置

    return ans

详细思路解析:

我们首先需要明确一个非常重要的事情:对于将每个元素对K取模后的结果相等这个条件,我们实际上是可以不用真正地去比较它们的取模结果的,因为一个数对K取模的取值只有K种。所以,我们可以把所有余数相等的元素都放到一起,然后对其进行相同的操作。

因此,我们可以先找到数组中所有余数相等的元素,然后对它们进行操作,使得它们的余数都相等。对于这个操作,我们可以让其余数最小的元素加上操作数x,其他元素加上的操作数会随之增加。

明确了这个思路之后,我们考虑如何实现。因为我们需要找到所有余数是mod的元素,因此需要记录一下所有余数不同的元素的最近出现位置,所以我们可以使用一个数组pos来记录。

对数组A中的每个元素num,假设它对K取模的结果是mod,那么如果pos[mod] > i , 说明mod已经出现过且最近出现位置在i之后,此时我们需要对num进行增量操作,使得它剩下的操作数只有pos[mod] - i 。因为这样可以保证num和之前已经出现的等余元素的增量相同。所以,对于这种情况,我们只需要让num增加pos[mod] - i就可以了。

同理,如果pos[mod] < i,说明mod已经出现过且最近出现位置在i之前,此时我们可以对num进行操作,使得它的增量符合pos[mod] - i + K。这样可以保证num对于之前已经出现的等余元素的增量相同。因为只有当我们增加一个K时,num才可能和其他最后出现的与其等余的元素相等。因此,此时让num增加K - i + pos[mod]就可以了。

最后,要注意的一件事情是,在操作num之前,我们需要先将pos[mod]记录为i+1,因为num本身也会影响等余元素之后的操作数。

最后,我们可以根据每个元素的增量来计算总操作数。

以上是本题的题解,希望对您有所帮助。