上海计算机学会 2023年10月月赛 乙组T2 社团展示(贪心、思维、二分答案)

文章讨论了一道关于社团合作完成作品的问题,原采用贪心策略未能得到最优解。作者通过分析给出一个更优的方法:利用二分查找确定作品数量,确保社团人数满足条件时最大化作品完成数。并通过示例说明了贪心策略的局限性及其修正方法。

第二题:T2社团展示

标签:贪心、思维、二分答案
题意:给定 n n n个社团,第 i i i个社团 x i x_i xi名学生,需要去完成作品。每件作品得有至少 m m m个不同的社团成员合作完成,每个同学只能参与一个作品,求最多完成作品数量。
题解 1(部分正确):比较容易想到一个贪心策略:每次用人数最多的 m m m个社团去完成 m i n { a i } min \{a_i \} min{ ai}个作品,可以通过优先队列去维护,每次拿出人数最多的 m m m个社团,能够形成的作品数目是当前拿出的 m m m个社团中最少人数那个社团,都减一下,然后扔回优先队列,不断模拟这个过程,直到优先队列中的社团个数不够

### 问解析 上海市计算机学会 202211乙组T2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,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 1. 如何解决202211乙组T2的扩展问,例如允许选择多个数同时减1? 2. 该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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