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📜  更改K个元素,以使(a1 ^ 2 + a2 ^ 2 +…+ aN ^ 2)<=(a1 + a2 +…+ aN)变为真(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:26:21.545000             🧑  作者: Mango

更改K个元素,以使(a1 ^ 2 + a2 ^ 2 +…+ aN ^ 2)<=(a1 + a2 +…+ aN)变为真

这道题让我们改变N个整数中的K个元素,使得平方和小于等于和的形式成立。这意味着我们需要找到最小的K个元素来改变。以下是一些可能的方法:

方法一:排序

我们可以对整个数组进行排序,然后选择前K个元素来改变。这应该是一个比较容易实现的方法,因为大多数编程语言都有现成的排序函数。以下是Python的示例代码片段:

def modify_k_elements(nums: List[int], k: int) -> int:
    # 对数组进行排序
    nums.sort()
    
    # 改变前K个元素
    for i in range(k):
        nums[i] = abs(nums[i])
    
    # 计算平方和和和的值
    sum_squared = sum([num ** 2 for num in nums])
    sum_total = sum(nums)
    
    # 检查是否符合条件
    if sum_squared <= sum_total:
        return k
    
    # 尝试改变其他元素
    for i in range(k, len(nums)):
        nums[i] = abs(nums[i])
        sum_squared = sum([num ** 2 for num in nums])
        sum_total = sum(nums)
        
        # 检查是否符合条件
        if sum_squared <= sum_total:
            return i+1
    
    return -1

该函数将返回需要更改的最小元素数量。如果无法找到这样的K个元素,返回-1。

方法二:贪心

我们可以使用贪心算法来改变最小的K个元素。首先,我们可以计算出平方和与和的差值,并将数组中的每个元素替换为其绝对值。然后,我们可以对差值最大的前K个元素进行更改。以下是Python的示例代码片段:

def modify_k_elements(nums: List[int], k: int) -> int:
    # 计算差值并将每个元素替换为其绝对值
    diff = sum([num ** 2 for num in nums]) - sum(nums)
    nums = [abs(num) for num in nums]
    
    # 找到差值最大的前K个元素
    max_diff_elems = sorted(enumerate(nums), key=lambda x: x[1]**2 - x[1], reverse=True)[:k]
    
    # 更改这些元素
    for i, num in max_diff_elems:
        nums[i] = -num
    
    # 重新计算差值并检查是否符合条件
    diff = sum([num ** 2 for num in nums]) - sum(nums)
        
    if diff >= 0:
        return k
    
    return -1

该函数将返回需要更改的最小元素数量。如果无法找到这样的K个元素,返回-1。

总结

本文介绍了两种用于解决更改K个元素,以使(a1 ^ 2 + a2 ^ 2 +…+ aN ^ 2)<=(a1 + a2 +…+ aN)变为真的方法。第一种方法使用了对数组的排序,然后改变前K个元素的思路。第二种方法使用贪心算法,先计算差值并将每个元素替换为其绝对值,然后更改差值最大的前K个元素。我们可以根据输入数据的大小和类型来选择适合的方法。在实现代码的过程中,我们还可以通过自动化测试来验证结果的正确性。