351,最少移动次数使数组元素相等 II

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给定一个非空整数数组,找到使所有数组元素相等所需的最小移动数,其中每次移动可将选定的一个元素加1或减1。您可以假设数组的长度最多为10000。

例如:

输入: [1,2,3]

输出: 2

说明: 只有两个动作是必要的(记得每一步仅可使其中一个元素加1或减1):

[1,2,3] => [2,2,3] => [2,2,2]


答案:

public int minMoves2(int[] nums) {
    Arrays.sort(nums);
    int i = 0, j = nums.length - 1;
    int count = 0;
    while (i < j) {
        count += nums[j--] - nums[i++];
    }
    return count;
}

解析:

这题其实更像是一道数学题,先来分析一下,我们假设把两个数a,b(a<=b)经过最少的转换最终变为x。这里有3种情况

1,x<=a,转变次数为(a-x)+(b-x)=(a+b)-2x;

2,a<=x<=b,转变次数为(x-a)+(b-x)=b-a;

3,x>=b,转变次数为(x-a)+(x-b)=2x-(a+b);

所以很明显第二种情况转换的次数是最少的,也就是说x在a和b之间的时候,转换的次数是最少的。我们可以使用极限法证明

1,当x=a时取最小值,最小值是(a+b)-2a=b-a;

3,当x=b时取最小值,最小值是2b-(a+b)=b-a;

所以这个问题就很好解决了,我们只需要把数组排好序,当数组长度为2的时候,只需要大的减小的即可,当数组长度为3的时候,我们只需要计算中间值与那两个数差的绝对值的和即可(或者是最后一个减去第一个),当数组长度为n的时候,我们只需要找到最中间值,然后每一个数与他的差的绝对值相加即可。

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posted @ 2020-09-25 21:43  数据结构和算法  阅读(200)  评论(0编辑  收藏  举报