package main
import ( "fmt" "math" "math/rand" "sort" "time")
// 暴力方法// 时间复杂度O(N^2)// 为了测试func inValues1(a []int, b []int) []int64 { n := len(a) ans := make([]int64, n) for i := 0; i < n; i++ { curAns := int64(math.MaxInt64) for j := 0; j < n; j++ { cur := int64((a[i]+a[j])*(a[i]+a[j]) + b[i] + b[j]) curAns = min(curAns, cur) } ans[i] = curAns } return ans}
func min(x, y int64) int64 { if x < y { return x } return y}
// 正式方法// 时间复杂度O(N*logN)// (a[i] + a[j]) ^ 2 + b[i] + b[j]// a[i]^2 + b[i] + 2a[i]a[j] + a[j]^2 + b[j]// a[i] * ( a[i] + b[i]/a[i] + 2a[j] + (a[j]^2 + b[j])/a[i])// 令S(j) = 2a[j]// 令T(j) = a[j]^2 + b[j]// 那么对于i来说,就是选择j,让下面得到最小值// a[i] * ( a[i] + b[i]/a[i] + S(j) + T(j)/a[i])// 选择最小的S(j) + T(j)/a[i],就得到了答案// 剩下的一切都是围绕这个func inValues2(a []int, b []int) []int64 { n := len(a) // i a[i] b[i] // i s[i] t[i] st := make([][2]int64, n) for i := 0; i < n; i++ { st[i][0] = 2 * int64(a[i]) st[i][1] = int64(a[i]*a[i]) + int64(b[i]) } // 只需要根据S值从大到小排序即可 // 下面的比较器定义稍复杂,因为go里没有泛型sort,只能自己写 // 所以策略参考了S和T,其实只需要根据S值从大到小排序即可 sort.Slice(st, func(i, j int) bool { if st[i][0] != st[j][0] { return st[i][0] > st[j][0] } return st[i][1] <= st[j][1] }) stack := make([]int, n) r := 0 for i := 0; i < n; i++ { // s 大 -> 小
s := st[i][0] t := st[i][1] for r > 0 && tail(st, stack, r) >= better(st[stack[r-1]][0], st[stack[r-1]][1], s, t) { r-- } stack[r] = i r++ } arr := make([][3]int, n) for i := 0; i < n; i++ { arr[i][0] = i arr[i][1] = a[i] arr[i][2] = b[i] } // 只需要根据a值从大到小排序即可 sort.Slice(arr, func(i, j int) bool { if arr[i][1] != arr[j][1] { return arr[i][1] > arr[j][1] } return arr[i][0] < arr[j][0] }) ans := make([]int64, n) for k := 0; k < n; k++ { i := arr[k][0] ai := arr[k][1] bi := arr[k][2] for tail(st, stack, r) > int64(ai) { r-- } sj := st[stack[r-1]][0] tj := st[stack[r-1]][1] // a[i] * ( a[i] + b[i]/a[i] + S(j) + T(j)/a[i]) curAns := sj*int64(ai) + tj + int64(ai)*int64(ai) + int64(bi) ans[i] = curAns } return ans}
func tail(st [][2]int64, deque []int, r int) int64 { if r == 1 { return 1 } return better(st[deque[r-2]][0], st[deque[r-2]][1], st[deque[r-1]][0], st[deque[r-1]][1])}
// 入参时候s1>=s2,这是一定的// 返回当ai大到什么值的时候,(s2+t2/ai) <= (s1+t1/ai)// 即 : ai大func better(s1, t1, s2, t2 int64) int64 { if s1 == s2 { if t1 <= t2 { return math.MaxInt64 } return 1 } // s1 > s2 if t1 >= t2 { return 1 } // s1 > s2 // t1 < t2 td := t2 - t1 sd := s1 - s2 return (td + sd - 1) / sd}
// 为了测试func randomArray(n, v int) []int { ans := make([]int, n) for i := 0; i < n; i++ { ans[i] = rand.Intn(v) + 1 } return ans}
// 为了测试func isSameArray(arr1, arr2 []int64) bool { for i := 0; i < len(arr1); i++ { if arr1[i] != arr2[i] { return false } } return true}
// 为了测试func main() { N := 100 A := 100 B := 50000 testTime := 50000 fmt.Println("功能测试开始") for i := 0; i < testTime; i++ { n := rand.Intn(N) + 1 a := randomArray(n, A) b := randomArray(n, B) ans1 := inValues1(a, b) ans2 := inValues2(a, b) if !isSameArray(ans1, ans2) { fmt.Println("出错了!") } } fmt.Println("功能测试结束")
fmt.Println("性能测试开始") n := 100000 v := 1000000000 a := randomArray(n, v) b := randomArray(n, v) fmt.Println("数组长度 : ", n) fmt.Println("数值范围 : ", v) start := time.Now() inValues2(a, b) end := time.Now() fmt.Println("运行时间 : ", end.Sub(start).Milliseconds(), " 毫秒") fmt.Println("性能测试结束")}
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