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📜  通过替换K最小化最大和最小数组元素之间的差异(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:28:26.561000             🧑  作者: Mango

通过替换K最小化最大和最小数组元素之间的差异

问题描述:给定一个大小为N的数组和一个整数K,你需要选择恰好K个元素,将它们替换成新的元素,使得原数组中的最大元素与最小元素之间的差异最小。返回最小化后的差异。

解决方案:这是一道比较典型的贪心问题。首先,我们需要对原数组进行排序,然后从头和尾开始,依次将元素替换为中间的值。具体来说,假设当前要替换的元素个数为x,则可以将前x个元素替换为中间的值mid,将后x个元素替换为mid + k,则最大值和最小值之差为:max(a[n-x]-mid-k, mid-a[x+1])。因此,我们可以二分枚举mid的值,然后判断是否存在一组x,使得max(a[n-x]-mid-k, mid-a[x+1])<=target(target是之前枚举的二分值)。如果存在这样一组x,则表示当前mid值可行,我们可以将mid赋值给ans,然后尝试寻找更小的mid值。如果不存在这样一组x,则表示当前mid值不可行,需要尝试寻找更大的mid值。

时间复杂度:O(n log n),其中n是数组的大小。

下面是使用Python编写的程序:

def minimize_diff(a, k):
    # 将数组排序
    a.sort()
    # 使用二分枚举mid的值
    left, right = 0, a[-1] - a[0]
    ans = float('inf')
    while left <= right:
        mid = (left + right) // 2
        # 判断是否存在一组x,使得max(a[n-x]-mid-k, mid-a[x+1])<=target
        target = 0
        for i in range(1, len(a) - k):
            target = max(target, max(a[-k] - mid - a[i], mid - a[i-1]))
        if target <= ans:
            ans = target
        # 尝试寻找更小的mid值
        if target <= 0:
            right = mid - 1
        # 尝试寻找更大的mid值
        else:
            left = mid + 1
    return ans

以上是本题的解决方案,请根据实际情况进行修改和优化。