美团 · 贪心 · 算法编程题
美团 贪心 n ≤ 1e5 时限 1 秒 / 256 MB

题目描述

小美拿到了一个数组,她每次可以进行如下操作:
选择两个元素,一个加 1,另一个减 1。
小美希望若干次操作后,众数的出现次数尽可能多。你能帮她求出最小的操作次数吗?
众数定义:在一组数据中,出现次数最多的数据,是一组数据中的原数据,而不是相应的次数。 一组数据中的众数不止一个,如数据2、3、-1、2、1、3中,2、3都出现了两次,它们都是这组数据中的众数。

输入输出

输入描述
第一行为一个正整数 n ,代表数组的大小。
第二行输入 n 个正整数 a_i ,代表小美拿到的数组。
1≤ n ≤ 10^5
1≤ a_i ≤ 10^9
输出描述
一个整数,代表最小的操作次数。

样例共 2 组

样例 1 · 第一次操作:第一个数加 1,第二个数减 1。 第二次操作:第一个数加 1,第三个数减 1。 数组变成[3,3,3],众数出现了 3 次。
输入
3
1 4 4
输出
2
样例 2 · 众数出现了 2 次,由于无法再用操作使得众数出现的次数变得更多,所以无需操作。
输入
3
1 5 5
输出
0

算法解析依据充分

考点:贪心

数据规模 n ≤ 1e5 | 限制 1 秒 / 256MB | 标准输入输出

题目画像

  • 数据规模:n ≤ 1e5
  • 元素值域:a_i ≤ 1e9(注意整数类型选择,避免溢出)
  • 复杂度门槛:只允许 O(n log n) 及更优,朴素 O(n²) 会超时。
  • 源站时限:1 秒(牛客口径,非本题专属门槛)

解题思路

推荐方向:贪心

本题切入点

加一减一不改变总和,因此众数目标值只能取原数组中的某个值;排序后枚举把哪个值作为众数,用前缀和快速算代价。

每一步都取当前最优,靠问题性质保证局部最优能拼成全局最优。

思路框架(贪心 通法 · 非本题专属)

  1. 找出「局部最优怎么选」(往往与排序后的顺序有关)。
  2. 论证(或理性相信)这个贪心策略不会被反例击破:常用交换论证法。
  3. 按策略一次扫描(通常要先排序)得到答案。
  4. 若贪心无法证明,考虑改用 DP(贪心的反例通常来自「当前最优影响后续选择」)。

实现要点:贪心题关键在于排序规则:按什么关键字排序决定了策略是否正确。

复杂度:时间 O(n log n)(含排序) | 空间 O(1) ~ O(n)

该范式的通法易错点

  • 策略不成立却当成贪心做(典型错因)。
  • 排序关键字选错,或相同关键字时的次级规则没考虑。

对照本题

  • 数据规模 n ≤ 1e5,只允许 O(n log n) 及更优,朴素 O(n²) 会超时。
  • 元素值域最大到 1e9 —— 求和 / 相乘时记得开 64 位整数。

样例解读

样例 1:输入 3 / 1 4 4 → 输出 2

第一次操作:第一个数加 1,第二个数减 1。

第二次操作:第一个数加 1,第三个数减 1。

数组变成[3,3,3],众数出现了 3 次。

样例 2:输入 3 / 1 5 5 → 输出 0

众数出现了 2 次,由于无法再用操作使得众数出现的次数变得更多,所以无需操作。

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本题来源:2023年美团秋招编程岗第二批笔试。

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