使用 C++ 将数组通过给定操作减少到单个整数
给定一个整数变量 Number 作为输入。让我们考虑一个数组,其中包含范围从 1 到 Number 的元素(以任何顺序)。如果我们对数组执行 Number-1 次操作,使得
我们从数组中选择两个元素 A 和 B
从数组中移除 A 和 B
将 A 和 B 的平方和添加到数组中
最终我们将得到一个单个整数;目标是找到该元素的最大可能值。
使用优先队列
为了最大化最终结果,我们将不得不选择 A 和 B,使得它们最大。
为了找到最大 A 和 B,我们将使用优先队列来存储元素的值。
优先队列按降序存储元素。
最顶部的元素值最大,依此类推。因此,在弹出两个元素后,我们将再次将其平方推入队列。
我们将弹出和推入 Number - 1 次以获得期望的结果。
示例
输入 - Number=2
输出 - 数组缩减后的单个元素:5
解释 - 假设数组中的元素为 [ 1 2]
插入优先队列后:2 1
A=5, B=4 : A2+B2=1+4=5
最后一个元素:5
输入 - Number=5
输出 - 数组缩减后的单个元素:5
解释 - 假设数组中的元素为 [ 5 1 2 4 3]
插入优先队列后:5 4 3 2 1
A=5, B=4 : A2+B2=25+16=41 : 41 3 2 1
A=41, B=3 : A2+B2=1681+9=1690 : 1690 2 1
A=1690, B=2 : A2+B2=1681+4=2856104 : 2856104 1
A=2856104 , B=1 : A2+B2=1187163712+1=1187163713 : 1187163713
最后一个元素:1187163713
下面程序中使用的方案如下
在此方案中,我们将优先考虑队列以按降序存储数组的元素。弹出两个最大的元素,并将两者的平方和再次推入该队列。重复此操作,直到只剩下一个值。
获取输入变量 Number。
将结果的数据类型设置为长长整数 - lli
函数 reduceArray(int Num) 获取输入数字并返回使用上述操作计算的最大单个整数。
将优先队列作为 pQueue。
使用 while 循环用数字 1 到 N 填充 pQueue。
当 i<=Num 时,将 i 推入 pQueue
现在 pQueue 以降序包含整数 1 到 N,大小为 N。
现在使用 while 循环遍历 pQueue,直到其大小 >=1。
将最大值作为 var1=pQueue.top() 并弹出它。
将下一个最大值作为 var2=pQueue.top() 并弹出它。
将 var1 设置为其平方,将 var2 设置为其平方。
将 var1+var2 再次推入 pQueue。
在 while 循环结束时,返回顶部元素。
在 main 中打印结果。
示例
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; #define lli long long int int reduceArray(int Num){ priority_queue<lli> pQueue; int i=1; while(i<=Num){ pQueue.push(i); i=i+1; } while (pQueue.size() > 1) { lli var1 = pQueue.top(); pQueue.pop(); lli var2 = pQueue.top(); pQueue.pop(); var1=var1*var1; var2=var2*var2; pQueue.push(var1+var2); } return pQueue.top(); } int main(){ int Number = 5; cout<<"Single element after array reduction: "<<reduceArray(Number); return 0; }
输出
如果我们运行上述代码,它将生成以下输出
Single element after array reduction: 1187163713