上海计算机学会 2023年9月月赛 乙组T4 组合数(组合数学)

第四题:T4组合数

标签:组合数学
题意:求组合数 C n m C_n^m Cnm,即从 n n n个不同的数字中取出 m m m个数字的方案数,结果对 1 , 000 , 000 , 007 1,000,000,007 1,000,000,007取模
1 ≤ m ≤ n ≤ 1 0 9 , 1 ≤ m ≤ 1 0 6 1≤m≤n≤10^9,1≤m≤10^6 1mn10

### 问题解析 上海计算机学会 202211乙组T2题目的大意是:给定一个正整数序列,目标是通过若干次操作将序列中所有数的总和减小到不超过 $S$,每次操作可以选择一个数减1。要求在操作中尽可能少地使用操作次数,找出最少的操作次数。 该问题可以通过贪心策略解决,具体思路如下: - **判断初始条件**:首先计算所有数的总和 $sum$。如果 $sum \leq S$,则无需进行任何操作。 - **优先减少较大的数**:为了使操作次数最少,应优先减少较大的数,因为较大的数减少1所带来的总和减少更大。 - **排序与模拟**:将数组按从大到小排序,依次减少每个数,直到总和满足条件为止。 ### 解法实现 以下是一个可能的实现代码示例: ```python n, S = map(int, input().split()) a = list(map(int, input().split())) sum_total = sum(a) if sum_total <= S: print(0) else: a.sort(reverse=True) operations = 0 for num in a: reduce_amount = min(sum_total - S, num) num -= reduce_amount sum_total -= reduce_amount operations += 1 if sum_total <= S: break print(operations) ``` ### 解法分析 - **时间复杂度**:排序操作的时间复杂度为 $O(n \log n)$,遍历数组的时间复杂度为 $O(n)$,因此总时间复杂度为 $O(n \log n)$。 - **空间复杂度**:额外使用的空间为 $O(1)$,不包括输入数组。 ### 优化与扩展 - **允许选择多个数同时减1**:如果允许每次操作同时减少多个数,则可以通过优先队列(最大堆)来维护当前最大的数,每次操作减少堆顶元素。 - **动态规划解法**:对于某些变种问题,例如要求操作后的数组满足特定条件,可以考虑动态规划解法,但此题的最优解更适合贪心策略。 - **大规模数据优化**:若数据规模较大,可以采用堆结构优化减少操作的选取过程,从而减少时间复杂度。 ### 相关问题 1. 如何解决202211乙组T2的扩展问题,例如允许选择多个数同时减1? 2. 该题的进阶版本是否存在动态规划解法? 3. 如何优化解法以应对更大的数据规模? 4. 如果操作次数的代价不同,如何调整策略以最小化代价?
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