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

小美有一个长度为 n 的数组,她最多可以进行 k 次操作,每次操作如下:
1. 选择两个整数 i, j(1 ≤ i < j ≤ n)
2. 选择两个整数 x, y ,使得 x × y = a_i × a_j
3. 将 a_i 替换为 x ,将 a_j 替换为 y
她希望最多进行 k 次操作之后,最后数组中的元素的总和尽可能大。

输入输出

输入描述
一行两个整数 n, k ,表示数组的长度和操作的次数。
一行 n 个整数 a_1, a_2, ·s, a_n ,表示数组的元素。
1 ≤ k < n ≤ 10^5
1 ≤ a_i ≤ 10^5
输出描述
输出一个整数,表示最后数组中的元素的总和的最大值,由于答案可能很大,你只需要输出答案对 10^9 + 7 取模的结果。

样例共 1 组

样例 1 · 第一次操作后,数组变为 [1, 2, 12, 1, 5] 第二次操作,数组变为 [1, 2, 60, 1, 1]
输入
5 2
1 2 3 4 5
输出
65

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:k ≤ 1e5,n ≤ 1e5
  • 元素值域:a_i ≤ 1e5(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

每次操作把 a_i×a_j 拆成 x×y 且 x+y 更大——把较大的那个数拆出 1(变成 a−1 和 1×另一个数),优先作用在最大元素上。

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 1e5 —— 求和 / 相乘时记得开 64 位整数。

样例解读

样例 1:输入 5 2 / 1 2 3 4 5 → 输出 65

第一次操作后,数组变为 [1, 2, 12, 1, 5]

第二次操作,数组变为 [1, 2, 60, 1, 1]

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本题来源:2023年美团秋招编程岗第三批笔试。

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