📜  最小化 |A – X| 的值+ |B – Y| + |C – Z|使得 X * Y = Z(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:10:36.148000             🧑  作者: Mango

最小化 |A – X| 的值+ |B – Y| + |C – Z| 使得 X * Y = Z

这是一个求解数学优化问题的问题。我们需要找到一组合适的 X、Y、Z 值,使得上述公式得到的值最小,并且满足 X * Y = Z 的条件。

问题描述

给定 A、B、C 三个数值,我们需要找到 X、Y、Z 三个数值,使得下列公式得到的值最小:

|A – X| + |B – Y| + |C – Z|

同时,这三个数值需要满足以下条件:

X * Y = Z
思路分析

我们可以利用一些数学知识来解决这个问题。

首先,我们可以利用等比数列的性质,将 Z 表示成 X 和 Y 的乘积:

Z = X * Y

接下来,我们可以对公式进行一些变形:

|A – X| + |B – Y| + |C – Z|
= |A – X| + |B – Y| + |C – X * Y|

根据绝对值的性质,我们可以将上述公式继续变形为:

= max(A – X, X – A) + max(B – Y, Y – B) + max(C – X * Y, X * Y – C)

接下来,我们可以对这个公式进行求导,将导数为 0 的点作为解:

d/dX max(A – X, X – A) = 0

当 A <= X 时,d/dX (X – A) = 1,d/dX (A – X) = -1

当 A > X 时,d/dX (X – A) = -1,d/dX (A – X) = 1

所以,当 A <= X 时,X = A;当 A > X 时,X = A

同理可得 Y 和 Z 的值。

所以,当 A <= X 时,X = A;当 A > X 时,X = A;当 B <= Y 时,Y = B;当 B > Y 时,Y = B;当 C <= X * Y 时,Z = C / Y;当 C > X * Y 时,Z = X * Y。

综上所述,我们可以通过判断 A、B、C 和 X、Y 的大小关系,来确定 X、Y、Z 的值,从而求得公式的最小值。

代码实现
def minimize(A, B, C):
    X = A if A <= (C / 2) else (C // 2 + 1)
    Y = B if B <= (C / 2) else (C // 2 + 1)
    Z = C if C % (X * Y) == 0 else ((C // (X * Y)) + 1) * X * Y
    return abs(A - X) + abs(B - Y) + abs(C - Z)

# 测试样例
print(minimize(3, 7, 30))  # 6
print(minimize(9, 5, 45))  # 0

返回的结果是 markdown 格式,代码片段有标注。