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《算法竞赛进阶指南》 最佳牛围栏 · 二分
阅读量:241 次
发布时间:2019-03-01

本文共 1836 字,大约阅读时间需要 6 分钟。

为了求解区间平均值的最大值,我们可以采用二分查找的方法来解决这个问题。以下是详细的步骤说明和优化后的代码:

问题分析

我们需要找到一个长度超过F的区间,使得该区间的平均值最大化。平均值的计算方式是区间总和除以区间长度。因此,为了最大化平均值,我们需要最大化总和,同时最小化区间长度。

方法思路

  • 前缀和数组:预处理前缀和数组来快速计算任意区间的总和。
  • 二分查找:使用二分查找来确定最大可能的平均值。每次计算中间值,然后检查是否存在一个长度超过F的区间,其平均值大于等于该中间值。
  • 判别条件:检查是否存在一个区间,其总和大于等于0。如果存在,则说明当前的中间值可能太小,需要尝试更大的值;否则,需要尝试更小的值。
  • 优化:在检查过程中,记录最小的前缀和,以快速判断是否存在满足条件的区间。
  • 代码实现

    #include 
    using namespace std;
    bool check(double avg, const vector
    & a, const vector
    & sum, int F) {
    int n = a.size();
    double min_sum = 0x3fF; // 初始化为正无穷
    for (int j = F; j <= n; ++j) {
    if (j >= 1) {
    min_sum = min(min_sum, sum[j] - avg);
    }
    if (sum[j] - min_sum >= 0) {
    return true;
    }
    }
    return false;
    }
    double findMaxAverage(int n, int F, const vector
    & a) {
    vector
    sum(n + 1, 0.0);
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {
    sum[i] = sum[i - 1] + a[i];
    }
    double left = 0.0;
    double right = 2000.0; // 初始右端点,根据实际情况调整
    const double eps = 1e-5;
    while (right - left > eps) {
    double mid = (left + right) / 2;
    if (check(mid, a, sum, F)) {
    left = mid;
    } else {
    right = mid;
    }
    }
    return (left * 1000);
    }
    int main() {
    int n, F;
    cin >> n >> F;
    vector
    a(n + 1); for (int i = 1; i <= n; ++i) { cin >> a[i]; } cout << (int)(findMaxAverage(n, F, a) * 1000); }

    代码解释

  • 前缀和数组计算:计算前缀和数组sum,使得sum[i]表示前i个数的总和。
  • 二分查找:初始化leftright为0.0和2000.0,进行二分查找,直到精度满足eps
  • 检查函数check函数判断是否存在一个长度超过F的区间,其总和大于等于0。通过记录最小的前缀和来快速判断。
  • 输出结果:将最终的平均值乘以1000并转换为整数输出。
  • 优化

  • 浮点数精度:设置合适的eps值,避免浮点数精度问题影响结果。
  • 区间长度计算:确保区间长度超过F,即j - i + 1 > F
  • 前缀和数组索引:确保前缀和数组的索引正确,避免计算错误。
  • 总结

    通过上述方法,我们可以高效地找到区间平均值的最大值。二分查找结合前缀和数组,使得算法的时间复杂度为O(log(max_avg) * n),适用于大数据量的情况。

    转载地址:http://bjet.baihongyu.com/

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