2021-03-07

[贪心]AcWing数糖果

有 n 个小朋友坐成一圈，每人有 a[i] 个糖果。

每人只能给左右两人传递糖果。

每人每次传递一个糖果代价为 1。

求使所有人获得均等糖果的最小代价。

输入格式
第一行输入一个正整数 n，表示小朋友的个数。

接下来 n 行，每行一个整数 a[i]，表示第 i 个小朋友初始得到的糖果的颗数。

输出格式
输出一个整数，表示最小代价。

数据范围
1≤n≤1000000,
0≤a[i]≤2×109,
数据保证一定有解。

输入样例：
4
1
2
5
4
输出样例：
4

思路：
首先，最终每个小朋友的糖果数量可以计算出来，等于糖果总数除以n，用ave表示。
假设标号为i的小朋友开始有Ai颗糖果，Xi表示第i个小朋友给了第i-1个小朋友Xi颗糖果，如果Xi<0，说明第i-1个小朋友给了第i个小朋友Xi颗糖果，X1表示第一个小朋友给第n个小朋友的糖果数量。 所以最后的答案就是ans=|X1| + |X2| + |X3| + ……+ |Xn|。
对于第一个小朋友，他给了第n个小朋友X1颗糖果，还剩A1-X1颗糖果；但因为第2个小朋友给了他X2颗糖果，所以最后还剩A1-X1+X2颗糖果。根据题意，最后的糖果数量等于ave，即得到了一个方程：A1-X1+X2=ave。
同理，对于第2个小朋友，有A2-X2+X3=ave。最终，我们可以得到n个方程，一共有n个变量，但是因为从前n-1个方程可以推导出最后一个方程，所以实际上只有n-1个方程是有用的。
尽管无法直接解出答案，但可以用X1表示出其他的Xi，那么本题就变成了单变量的极值问题。
对于第1个小朋友，A1-X1+X2=ave -> X2=ave-A1+X1 = X1-C1(假设C1=A1-ave，下面类似）
对于第2个小朋友，A2-X2+X3=ave -> X3=ave-A2+X2=2ave-A1-A2+X1=X1-C2 即C2=A1+A2-2ave=A2+C1-ave以此类推
对于第3个小朋友，A3-X3+X4=ave -> X4=ave-A3+X3=3ave-A1-A2-A3+X1=X1-C3
我们的Ci的通式为Ci=Ai+C[i-1]-ave!!!
……
对于第n个小朋友，An-Xn+X1=ave。
我们希望Xi的绝对值之和尽量小，即|X1| + |X1-C1| + |X1-C2| + ……+ |X1-Cn-1|要尽量小。注意到|X1-Ci|的几何意义是数轴上的点X1到Ci的距离，所以问题变成了：给定数轴上的n个点，找出一个到他们的距离之和尽量小的点，而这个点就是这些数中的中位数，证明略。

作者：CB
链接：https://www.acwing.com/solution/content/955/
来源：AcWing
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#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main(){
    int n;
    cin>>n;
     long long a[n+1]={0};
    for(int i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&a[i]);
    
    long long sum=0;
    for(int i=1;i<=n;i++) sum+=a[i];
     long long av=sum/(long long)n;
    long long c[n+2]={0};
    c[1]=av;
    for(int i=2;i<=n;i++){
        c[i]=c[i-1]+av-a[i];
    }
    sort(c+1,c+n+1);
    long long ans=0;
    long long m=c[(n+1)/2];
     for(int i=1;i<=n;i++)ans+=abs(m-c[i]);
     cout<<ans;
    return 0;
}

标签：03,07,A1,2021,X2,ave,小朋友,X1,糖果
来源： https://blog.csdn.net/weixin_44163249/article/details/114480504