AcWing 100 IncDec序列

题目描述:

给定一个长度为 n 的数列 a1,a2,…,an,每次可以选择一个区间 [l,r],使下标在这个区间内的数都加一或者都减一。

求至少需要多少次操作才能使数列中的所有数都一样,并求出在保证最少次数的前提下,最终得到的数列可能有多少种。
输入格式

第一行输入正整数n。接下来n行,每行输入一个整数,第i+1行的整数代表ai。
输出格式

第一行输出最少操作次数。第二行输出最终能得到多少种结果。
数据范围

0<n≤105,0≤ai<2147483648

输入样例:

4
1
1
2
2

输出样例:

1
2

分析:

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差分:与前缀和相对的一个概念,设数组a[n],b[n],有b[n] = a[n] – a[n-1],b[i]=a[i]-a[i-1].b[1] = a[1].(a[1]是第一个元素)。我们可以看见:a[n] = a[1]+a[2]-a[1]+a[3]-a[2]+…+a[n]-a[n-1]=b[1]+b[2]+…+b[n],所以b[n]是a[n]的差分数组,a[n]是b[n]的前缀和数组。

现在,我们想对数组a[n]在区间l-r上的元素都加上一个数c(c可正可负),我们可以看见a[l]-a[r]之间每个元素都增加了c,而a中其他元素未改变,所以对a的差分数组b而言,b[l]+=c,b[r+1]-=c.b中的其他元素并未改变。我们得出结论,对数组a中l-r的区间同时加上一个c的操作等价于对其差分数组b[l]+c,b[r+1]-c的两步操作,于是该操作复杂度也就是O(1)了。

对于数组b[n]:1-n;我们选择两个元素作为区间的端点,改变端点就相当于改变了a的这段区间。我们有以下四种选择:其一,2<=i,j<=n;也就是l与r+1都选在中间,该操作相当于对左端点加上c,右端点减去c。其二,i=1,2<=j<=n;,左端点选在第一个没啥影响,相当于之给右端点减去了c。其三,2<=i<=n;,j=n+1;右端点选在了最后一个,相当于只给左端点加上了c。其四,i=1,j=n+1;相当于对整个区间同时加c,差分数组未改变。

对于本题,要求将数组元素化为相同的元素,相当于对差分数组b[2]-b[n]都置为0.要求操作数最少,上面前三种操作分别能改变2,1,1个b数组的元素,差分数组一般而言有正有负,我们根据贪心的思想给负数+1,正数-1.即优先选择第一步操作,操作结束后,正数和与负数和绝对值之差可能不为0,我们再进一步选择第二或第三种操作,加上abs(正和-负和)=m,我们选第二种操作的次数是0,1,2…m,对应选第三种操作的次数是m,m-1,…,0.一共m+1种选择,对应m+1种不同结果。最后一个问题,比如最后多出m个正数,对其中任一个正数选第二种操作,其他的选第三种操作最后的结果序列是一样的吗,答案是肯定的。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn = 100010;
int a[maxn];
int main(){
	int n;
	cin>>n;
	for(int i = 1;i <= n;i++)	cin>>a[i];
	for(int i = n;i > 1;i--)	a[i] -= a[i-1];
	ll pos = 0,neg = 0;
	for(int i = 2;i <= n;i++){
		if(a[i] > 0)	pos += a[i];
		else	neg -= a[i];
	}
	cout<<min(pos,neg) + abs(pos - neg)<<endl;
	cout<<abs(pos - neg) + 1<<endl;
	return 0;
}

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转载自blog.csdn.net/qq_30277239/article/details/87008983