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使用贪心策略求解糖果罐调整次数

来源:十四届蓝桥杯STEMA考试Python真题试卷第二套编程第四题:糖果罐调整
该题解通过贪心策略在每一步都选择对当前状态最有利的操作,从而达到最少调整次数的目标。除了Python代码,本文也给出了C++代码,供信奥选手参考。

题目描述

现有 N 罐糖果,且已知每罐糖果的初始数量。现给出两个数值 L 和 R(L≤R),需要把每罐糖果的数量调整为:L≤任意一罐糖果的数量≤R。调整的方式是每次从其中一罐糖果中拿出 1 块放到其他糖果罐中。

请你计算出最少调整几次才能使每罐糖果的数量都在 L 到 R 范围之间,如果不能将每罐糖果都调整到 L 到 R 范围之间则输出-1。

例如:
N = 2,2 罐糖果的初始数量为 3 和 8,L = 3,R = 6,通过调整使得:3≤任意一罐糖果的数量≤6,调整方式如下:
第一次从初始数量为 8 的罐中拿 1 块放到初始数量为 3 的罐中,调整后为(4,7);
第二次从数量 7 的罐中拿 1 块放到数量为 4 的罐中,调整后为(5,6);
故最少调整 2 次。

输入描述:
第一行输入一个正整数 N(N<30),表示糖果的罐9数
第二行输入 N 个正整数(1≤正整数≤100),表示每罐糖果的初始数量,每个正整数之间以一个空格隔开
第三行输入两个正整数 L,R(1≤L≤R≤100),表示每罐糖果的数量所要调整的范围,两个正整数之间以一个空格隔开

输出描述:
输出一个整数,表示最少调整几次才可以使 N 罐糖果数量都在 L 和 R 范围之间,如果不能将 N 罐糖果调整到L 到 R 范围之间则输出-1

样例输入:

2
3 8
3 6

样例输出:

2

参考答案

Python 代码

def min_adjustments_to_balance_candies(n, candies, L, R):
    total_candies = sum(candies)
    
    # 计算糖果总量的最小和最大需求
    min_needed = n * L
    max_needed = n * R
    
    # 如果总糖果数不在 [min_needed, max_needed] 范围内,无法调整
    if total_candies < min_needed or total_candies > max_needed:
        return -1
    
    # 计算多余糖果数和不足糖果数
    excess = 0
    deficit = 0
    for candy in candies:
        if candy < L:
            deficit += (L - candy)
        elif candy > R:
            excess += (candy - R)
    
    # 返回 max(excess, deficit) 表示最少调整次数
    return max(excess, deficit)

# 读取输入
N = int(input())
candies = list(map(int, inpu
;