最小化给定多项式的根之和 (C++)


给定一个整数数组,表示多项式的系数值。数组大小为'n',即数组中元素的数量。多项式的次数总是从n-1开始,因为多项式序列的末尾会有一个常数值。任务是将系数替换为其他多项式,以使根的和最小化。

让我们看看这个的各种输入输出场景 -

输入 - int arr[] = { 2, -1, 4, 9, -1, 10, -5}

输出 - 给定多项式的根之和最小值为:-1 -5 2 4 9 -1 10

解释 - 给定一个包含7个元素的整数数组,即多项式次数为6。因此,我们将获得最小输出为:-1 * x^6 - 5 * x^5 + 2 * x^4 + 4 * x^3 + 9 * x^2 - 1 * x^1 + 10,其根的最小和为-5和1。

输入 - int arr[] = {3, -2, -1, 4}

输出 - 给定多项式的根之和最小值为:-1 -2 3 4

解释 - 给定一个包含7个元素的整数数组,即多项式次数为6。因此,我们将获得最小输出为:-1 * x^3 - 2 * x^2 + 3 * x^1 + 4,其根的最小和为-1。

下面程序中使用的算法如下:

  • 输入一个整数数组并计算数组的大小。将数据传递给函数以进行进一步处理。

  • 在函数Minimize_root(arr, size)内部:

    • 声明整数型向量变量 vec_1、vec_2、vec_3。

    • 从i=0开始循环到数组大小。在循环内部,检查IF arr[i] > 0,则将i添加到vec_2。否则IF arr[i] < 0,则将i添加到vec_3。

    • 计算vec_2和vec_3的大小。

    • 检查IF vec_2_size >= 2 AND IF vec_3_size >= 2,则从i=0开始循环到vec_2的大小,并在循环内部检查IF arr[vec_2[i]]大于max_val,则将temp设置为vec_2[i]并将max_val设置为arr[temp]。

    • 从i=0开始循环到vec_2的大小。在循环内部,检查IF arr[vec_2[i]]小于min_val,则检查IF vec_2[i]不等于temp,则将temp_2设置为vec_2[i]并将min_val设置为arr[temp_2]。

    • 从i=0开始循环到vec_3的大小。在循环内部,检查IF abs(arr[vec_3[i]])大于N_max,则将N_temp设置为vec_3[i]并将N_max设置为abs(arr[N_temp])。

    • 从i=0开始循环到vec_3的大小,并检查IF abs(arr[vec_3[i]])小于N_min,则检查IF vec_3[i]不等于N_temp,则将N_temp_2设置为vec_3[i]并将N_min设置为abs(arr[N_temp_2])。

    • 检查IF vec_2_data小于vec_3_data,则在从i=0到数组大小的FOR循环内部,检查IF i不等于temp_2 AND i不等于temp,则将arr[i]添加到vec_1。否则,在从i=0到数组大小的FOR循环内部,检查IF i不等于N_temp_2 AND i不等于N_temp,则将arr[i]添加到vec_1。

    • 开始FOR循环遍历vec_1,并打印vec_1[i]作为结果。

    • ELSE IF,检查vec_2_size >= 2,则从i=0开始循环到vec_2的大小。检查IF arr[vec_2[i]]大于max_val,则将temp设置为vec_2[i]并将max_val设置为arr[temp]。

    • 从i=0开始循环到i小于vec_2的大小。在循环内部,检查IF arr[vec_2[i]]小于min_val,则检查IF vec_2[i]不等于temp,则将temp_2设置为vec_2[i]并将min_val设置为arr[temp_2]。

    • 从i=0开始循环到数组大小。在循环内部,检查IF i不等于temp_2,则检查IF i不等于temp,则将arr[i]添加到vec_1。

    • ELSE IF,vec_3 >= 2,则从i=0开始循环到vec_3的大小,并检查IF abs(arr[vec_3[i]])大于N_max,则将temp设置为vec_3[i]并将N_max设置为abs(arr[temp])。

    • 从i=0开始循环到i小于vec_3.size(),并检查IF abs(arr[vec_3[i]])小于N_min,则检查IF vec_3[i]不等于temp,则将temp_2设置为vec_3[i]并将N_min设置为abs(arr[temp_2])。

    • 从i=0开始循环到数组大小。检查IF i不等于temp_2,则检查IF i不等于temp,则将arr[i]添加到vc_1并继续打印。

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void Minimize_root(int arr[], int size){
   vector<int> vec_1;
   vector<int> vec_2;
   vector<int> vec_3;
   for (int i = 0; i < size; i++){
      if (arr[i] > 0){
         vec_2.push_back(i);
      }
      else if (arr[i] < 0){
         vec_3.push_back(i);
      }
   }
int vec_2_size = vec_2.size();
int vec_3_size = vec_3.size();

if(vec_2_size >= 2){
   if(vec_3_size>= 2){
      int max_val = INT_MIN; //max_val
      int temp = -1; //temp
      int min_val = INT_MAX; //min_val
      int temp_2 = -1; //temp_2
      int N_max = INT_MIN; // N_max
      int N_temp = -1; // N_temp
      int N_min = INT_MAX; //N_min
      int N_temp_2 = -1; //N_temp_2

      for (int i = 0; i < vec_2.size(); i++){
         if (arr[vec_2[i]] > max_val){
            temp = vec_2[i];
            max_val = arr[temp];
         }
      }

      for (int i = 0; i < vec_2.size(); i++){
         if (arr[vec_2[i]] < min_val){
            if(vec_2[i] != temp){
               temp_2 = vec_2[i];
               min_val = arr[temp_2];
            }
         }
      }
      for (int i = 0; i < vec_3.size(); i++){
         if (abs(arr[vec_3[i]]) > N_max){
            N_temp = vec_3[i];
            N_max = abs(arr[N_temp]);
         }
      }
      for (int i = 0; i < vec_3.size(); i++){
         if(abs(arr[vec_3[i]]) < N_min ){
               if(vec_3[i] != N_temp){
                  N_temp_2 = vec_3[i];
                  N_min = abs(arr[N_temp_2]);
               }
          }
      }

      double vec_2_data = -1.0 * (double)max_val / (double)min_val;
      double vec_3_data = -1.0 * (double)N_max / (double)N_min;

      if (vec_2_data < vec_3_data){
         vec_1.push_back(arr[temp_2]);
         vec_1.push_back(arr[temp]);
         for (int i = 0; i < size; i++){
            if (i != temp_2 && i != temp){
               vec_1.push_back(arr[i]);
            }
         }
      }
      else{
         vec_1.push_back(arr[N_temp_2]);
         vec_1.push_back(arr[N_temp]);

         for (int i = 0; i < size; i++){
            if (i != N_temp_2 && i != N_temp){
               vec_1.push_back(arr[i]);
             }
         }
      }
      for (int i = 0; i < vec_1.size(); i++){
         cout << vec_1[i] << " ";
      }
   }
}
else if(vec_2_size >= 2){
   int max_val = INT_MIN;
   int temp = -1;
   int min_val = INT_MAX;
   int temp_2 = -1;
   for (int i = 0; i < vec_2.size(); i++){
      if (arr[vec_2[i]] > max_val){
         temp = vec_2[i];
         max_val = arr[temp];
      }
   }
   for (int i = 0; i < vec_2.size(); i++){
      if (arr[vec_2[i]] < min_val){
         if(vec_2[i] != temp){
            temp_2 = vec_2[i];
            min_val = arr[temp_2];
         }
      }
   }
   vec_1.push_back(arr[temp_2]);
   vec_1.push_back(arr[temp]);
   int i = 0; 
   i < size; i++; {
      if(i != temp_2){
         if(i != temp){
            vec_1.push_back(arr[i]);
         }
      }
   }
   for (int i = 0; i < vec_1.size(); i++){
      cout << vec_1[i] << " ";
   }
}
else if(vec_3_size >= 2){
   int N_max = INT_MIN;
   int temp = -1;
   int N_min = INT_MAX;
   int temp_2 = -1;
   for (int i = 0; i < vec_3.size(); i++){
      if (abs(arr[vec_3[i]]) > N_max){
         temp = vec_3[i];
         N_max = abs(arr[temp]);
      }
   }
   for (int i = 0; i < vec_3.size(); i++){
      if(abs(arr[vec_3[i]]) < N_min){
         if(vec_3[i] != temp){
            temp_2 = vec_3[i];
            N_min = abs(arr[temp_2]);
         }
      }
   }
   vec_1.push_back(arr[temp_2]);
   vec_1.push_back(arr[temp]);
   for (int i = 0; i < size; i++){
         if (i != temp_2){
            if(i != temp){
               vec_1.push_back(arr[i]);
            }
         }
      }
      for (int i = 0; i < vec_1.size(); i++){
         cout << vec_1[i] << " ";
      }
   } else {
      cout<<"Not Possible";
   }
}
int main(){
   int arr[] = { 2, -1, 4, 9, -1, 10, -5};
   int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   cout<<"Minimize the sum of roots of a given polynomial is: ";
   Minimize_root(arr, size);
   return 0;
}

输出

如果我们运行上面的代码,它将生成以下输出

Minimize the sum of roots of a given polynomial is: -1 -5 2 4 9 -1 10

更新于:2021年10月22日

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