整数集合划分
题目来源:PAT甲级真题1113
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题目描述
给定一个包含 N N N 个正整数的集合,请你将它划分为两个集合 A 1 A_1 A1 和 A 2 A_2 A2,其中 A 1 A_1 A1 包含 n 1 n_1 n1 个元素, A 2 A_2 A2 包含 n 2 n_2 n2 个元素。
集合中可以包含相同元素。
用 S 1 S_1 S1 表示集合 A 1 A_1 A1 内所有元素之和, S 2 S_2 S2 表示集合 A 2 A_2 A2 内所有元素之和。
请你妥善划分,使得 ∣ n 1 − n 2 ∣ |n_1−n_2| ∣n1−n2∣ 尽可能小,并在此基础上 ∣ S 1 − S 2 ∣ |S_1−S_2| ∣S1−S2∣ 尽可能大。
输入格式
第一行包含整数 N N N 。
第二行包含 N N N 个正整数。
输出格式
在一行中输出 ∣ n 1 − n 2 ∣ |n_1−n_2| ∣n1−n2∣ 和 ∣ S 1 − S 2 ∣ |S_1−S_2| ∣S1−S2∣ ,两数之间空格隔开。
数据范围
2 ≤ N ≤ 1 0 5 2 ≤ N ≤ 10^5 2≤N≤105 ,
保证集合中各元素以及所有元素之和小于 2 31 2^{31} 231 。
样例输入1
10
23 8 10 99 46 2333 46 1 666 555
样例输出1
0 3611
样例输入2
13
110 79 218 69 3721 100 29 135 2 6 13 5188 85
样例输出2
1 9359
解题思路:贪心
题目让两个集合的元素 个数之差最小 , 数值总和之差最大 ,所以尽量均分个数。
元素个数为偶数的时候,分开后,两个集合元素个数一样,差值为 0 0 0 。
元素个数为奇数的时候,分开后,元素个数差值为 1 1 1 。
然后要求子集合差值尽量大,那么一个集合里放小的元素,一个集合里放大的元素就行了。
N N N 为奇数的时候,不能均分,就在大元素的集合里,多放一个元素。
具体划分两个集合的思路如下:
- 将数组排序后,将 [ 0 , n / 2 ) [0,n/2) [0,n/2) , [ n / 2 , n ] [n/2,n] [n/2,n] 分别作为 A 1 A_1 A1 , A 2 A_2 A2 两个集合。
- 数值总和之差 = 所有元素总和 - 两倍的 [ 0 , n / 2 ) [0,n/2) [0,n/2) 区间的总和。
读入给定的数组,边读入边计算所有元素的总和。
然后减去两倍的 [ 0 , n / 2 ) [0,n/2) [0,n/2) 区间的总和,即得到最大的数值总和之差。
个数之差根据输入的 N N N 来判断,N为偶数则个数之差最小为0,否则为1。
解题代码-Java
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
int n = input.nextInt();
int[] a = new int[n];
long s = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
a[i] = input.nextInt();
s += a[i];
}
input.close();
Arrays.sort(a);
for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
s -= 2L * a[i];
}
System.out.printf("%d %d\n", n % 2, s);
}
}