已知由n(n≥2)个正整数构成的集合A={ak}(0≤k<n),将其划分为两个不相交的子集A1和A2,元素个数分别是n1和n2,A1和A2中元素之和分别为S1和S2。设计一个尽可能高效的划分算法,满足|n1-n2|最小且|S1-S2|最大。
时间: 2024-10-17 11:05:14 浏览: 31
整数划分问题 将正整数n表示成一系列正整数之和:n=n1+n2+…+nk,其中n1≥n2≥…≥nk≥1,k≥1。
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为了设计一个高效算法来解决这个问题,我们可以采用动态规划的思想。首先,我们需要对数组A按照升序排序。然后,我们将定义一个二维动态规划表格dp[i][j],其中i表示当前考虑的元素索引,j表示当前A1的大小。dp[i][j]表示使得A1的元素个数为j,且A1元素和最大,同时A2元素个数为n - i - j,A2元素和最小的最优情况。
状态转移方程可以这样定义:
- 如果i = n,那么dp[i][j] = (0, 0),因为已经到达数组末尾,没有更多的元素可以添加到集合中。
- 如果j == 0,那么dp[i][j] = (Ak, 0),将当前元素加入A2,A1元素和为0。
- 对于其他情况,我们有两个选择:保留当前元素在A1(增加元素和和元素个数)或者放到A2(保持A1元素和不变,但减少元素个数)。取这两个可能性中较大的那个作为新状态:
```python
dp[i][j] = max(dp[i + 1][j], (Ak + dp[i + 1][j - 1][1], dp[i + 1][j - 1][0]))
```
这里,(Ak + dp[i + 1][j - 1][1]) 表示将当前元素放入A1后的总和,dp[i + 1][j - 1][0] 表示剩余元素形成A2的最少和。
最后,我们的目标是找到dp[0][n1],即A1的元素个数n1和元素和的最大值,以及对应的A2的元素个数n2(n - n1)。这样,我们就实现了最小差分和最大的绝对差值的划分。
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