原题链接:付账问题
题目描述
几个人一起出去吃饭是常有的事。
但在结帐的时候,常常会出现一些争执。
现在有 $n$ 个人出去吃饭,他们总共消费了 $S$ 元。
其中第 $i$ 个人带了 $ai$ 元。
幸运的是,所有人带的钱的总数是足够付账的,但现在问题来了:每个人分别要出多少钱呢?
为了公平起见,我们希望在总付钱量恰好为 $S$ 的前提下,最后每个人付的钱的标准差最小。
这里我们约定,每个人支付的钱数可以是任意非负实数,即可以不是 $1$ 分钱的整数倍。
你需要输出最小的标准差是多少。
标准差的介绍:标准差是多个数与它们平均数差值的平方平均数,一般用于刻画这些数之间的“偏差有多大”。
形式化地说,设第 $i$ 个人付的钱为 $bi$ 元,那么标准差为 :
输入格式
第一行包含两个整数 $n、S;$
第二行包含 $n$ 个非负整数 $a_1, …, a_n。$
输出格式
输出最小的标准差,四舍五入保留 4 位小数。
数据范围
$1≤n≤5×105,$
$0≤ai,S≤109$
输入样例1:
5 2333
666 666 666 666 666
输出样例1:
0.0000
输入样例2:
10 30
2 1 4 7 4 8 3 6 4 7
输出样例2:
0.7928
思路
贪心策略:
记 $bi$ 为应付的钱数,$a_i$ 为持有的钱数,$avg$ 为平均值
当付的钱越接近平均值时,标准差就越小
- 如果 $a_i < avg$ ,那么 $b_i = a_i$ ,即如果钱不够平均值,就将持有的钱都付了,不够的钱均摊给其余的人
- 如果 $a_i ≥ avg$,那么 $b_i = avg$,即付平均值
首先先排序,然后枚举每个人应该付的钱,每当一个人付完后,这个人付的钱就已经确定了,那么后面的其它人需要接近的平均值就是 $(s - a_1) / n - 1$,依次类推,直到算出所有人应该付的钱
时间复杂度
$O(nlogn)$
C++ 代码
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
using namespace std;
const int N = 500010;
int a[N];
int n;
double s;
int main()
{
scanf("%d%lf",&n,&s);
for(int i = 0;i < n;i ++) scanf("%d",&a[i]);
sort(a,a + n);
double res = 0, avg = s / n;
for(int i = 0;i < n;i ++) {
double cur = s / (n - i);
if(a[i] < cur) cur = a[i];
res += (cur - avg) * (cur - avg);
s -= cur;
}
printf("%.4f",sqrt(res / n));
return 0;
}