【华为OD】MVP争夺战(C++、Java、Python)
文章目录
- 题目描述
- 输入描述
- 输出描述
- 示例
- 解题思路
- 算法思路
- 核心步骤
- 代码实现
- C++实现
- Java实现
- Python实现
- 算法要点
- 复杂度分析
- 解题总结
题目描述
在星球争霸篮球赛对抗赛中,最大的宇宙战队希望每个人都能拿到MVP,MVP的条件是单场最高分得分获得者。可以并列所以宇宙战队决定在比赛中尽可能让更多队员上场,并且让所有得分的选手得分都相同,然而比赛过程中的每1分钟的得分都只能由某一个人包揽。
输入描述
- 第一行为一个数字 t,表示为有得分的分钟数 1 ≤ t ≤ 50
- 第二行为 t 个数字,代表每一分钟的得分 p,1 ≤ p ≤ 50
输出描述
输出有得分的队员都是MVP时,最少得MVP得分。
示例
输入:
9
5 2 1 5 2 1 5 2 1
输出:
6
说明:
一共 4 人得分,分别都是 6 分:5 + 1,5 + 1,5 + 1,2 + 2 + 2
解题思路
这是一个数组划分问题,目标是将给定的分数数组分成若干个子集,使得每个子集的和都相等,且子集数量尽可能多(MVP人数最多),这样每个MVP的得分就最小。
算法思路
- 贪心策略:为了让MVP人数最多,需要让每个MVP的得分尽可能小
- 枚举验证:从最大可能的MVP人数开始尝试,逐步减少直到找到可行解
- 回溯分组:使用回溯算法将分数分配到不同的组中,每组代表一个MVP
核心步骤
- 计算总分,降序排列数组
- 从最大MVP人数开始枚举
- 对每个人数,检查总分能否整除
- 使用回溯算法验证是否能平均分组
- 返回第一个可行方案的单人得分
代码实现
C++实现
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <numeric>
using namespace std;bool canPartition(vector<int>& nums, int target, int k) {int n = nums.size();vector<int> groups(k, 0);function<bool(int)> dfs = [&](int idx) -> bool {if (idx == n) return true;for (int i = 0; i < k; i++) {if (i > 0 && groups[i] == groups[i-1]) continue;if (groups[i] + nums[idx] <= target) {groups[i] += nums[idx];if (dfs(idx + 1)) return true;groups[i] -= nums[idx];}if (groups[i] == 0) break;}return false;};return dfs(0);
}int main() {int n;cin >> n;vector<int> nums(n);for (int i = 0; i < n; i++) {cin >> nums[i];}int sum = accumulate(nums.begin(), nums.end(), 0);sort(nums.begin(), nums.end(), greater<int>());for (int target = nums[0]; target <= sum; target++) {if (sum % target == 0) {int k = sum / target;if (canPartition(nums, target, k)) {cout << target << endl;return 0;}}}return 0;
}
Java实现
import java.util.LinkedList;
import java.util.Scanner;public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);int m = sc.nextInt();LinkedList<Integer> link = new LinkedList<>();for (int i = 0; i < m; i++) {link.add(sc.nextInt());}System.out.println(getResult(link, m));}public static int getResult(LinkedList<Integer> link, int m) {link.sort((a, b) -> b - a);int sum = 0;for (Integer ele : link) {sum += ele;}while (m >= 1) {LinkedList<Integer> linkCopy = new LinkedList<>(link);if (canPartition(linkCopy, sum, m)) return sum / m;m--;}return sum;}public static boolean canPartition(LinkedList<Integer> link, int sum, int m) {if (sum % m != 0) return false;int target = sum / m;if (target < link.get(0)) return false;while (link.size() > 0 && link.get(0) == target) {link.removeFirst();m--;}int[] groups = new int[m];return dfs(link, 0, groups, target);}public static boolean dfs(LinkedList<Integer> link, int index, int[] groups, int target) {if (index == link.size()) return true;int select = link.get(index);for (int i = 0; i < groups.length; i++) {if (i > 0 && groups[i] == groups[i - 1]) continue;if (select + groups[i] <= target) {groups[i] += select;if (dfs(link, index + 1, groups, target)) return true;groups[i] -= select;}}return false;}
}
Python实现
def dfs(arr, groups, index, target):if index == len(arr):return Truefor i in range(len(groups)):if groups[i] + arr[index] <= target:groups[i] += arr[index]if dfs(arr, groups, index + 1, target):return Truegroups[i] -= arr[index]if groups[i] == 0:breakreturn Falsen = int(input())
arr = list(map(int, input().split()))
total_sum = sum(arr)
arr.sort(reverse=True)for target in range(arr[0], total_sum + 1):if total_sum % target == 0:group_count = total_sum // targetgroups = [0] * group_countif dfs(arr, groups, 0, target):print(target)break
算法要点
核心思想:
- 将数组分成k个和相等的子集,使k尽可能大
- 使用回溯算法将元素分配到不同组中
- 从最优解开始搜索,找到第一个可行解
剪枝优化:
- 相同组剪枝:相同容量的组只尝试第一个
- 空组剪枝:如果空组放不下,跳过后续空组
- 预处理:先处理等于目标值的元素
- 排序优化:大元素优先处理,便于剪枝
复杂度分析
- 时间复杂度:O(k^n),k为组数,n为元素个数
- 空间复杂度:O(k),用于存储各组当前和
解题总结
MVP争夺战本质上是数组划分问题,通过贪心策略确定搜索方向,回溯算法验证可行性,结合多种剪枝技巧提高效率。关键是理解问题的数学本质:寻找最大的k值,使得数组能被分成k个和相等的子集。