1. 程式人生 > >51nod 1098 最小方差 排序+前綴和+期望方差公式

51nod 1098 最小方差 排序+前綴和+期望方差公式

col int main sum nod 個數 i++ n) 前綴和

題目:

技術分享

題目要我們,在m個數中,選取n個數,求出這n個數的方差,求方差的最小值。

1.我們知道,方差是描述穩定程度的,所以肯定是著n個數越密集,方差越小。

  所以我們給這m個數排個序,從連續的n個數中找。

2.方差公式D(x^2) = E(x^2)- E(x)^2;

  E(x) = x*f(x) dx (從負無窮到正無窮積分)

  E (x^2) = x^2*f(x) dx (從負無窮到正無窮積分)

3.對於這道題,相當於每個數的權值相同,也就是f(x)相同,都等於1/n。(可以理解f(x)表示概率)

4.我們可以用前綴和來減少時間復雜度。

  sum1[i]表示前 i 項的和,方便算出E(x)^2

  sum2[i]表示前 i 項平方和 ,方便算出E(x^2)

 當我們要算第 i 項到第 j 項共 j-i+1 項的方差的時候我們只用這樣寫:

ll k1 = sum1[j]-sum1[i-1];   // 第i項到第j項的和
double s1 = 1.0*k1/n*k1/n;  // k1/n表示平均數E(x), s1表示E(x)^2
ll k2 = sum2[j]-sum2[i-1];   // 第i項到第j項的平方和
double s2 = 1.0*k2/n;         // s2 和 k2/n 表示E(x^2)

  第 i 項到第 j 項的方差就等於 s2-s1 了。

5.我們可以得到大致代碼,當然現在就可以直接開始敲了,如果看懂了的話。

    double mn = 2e18;
    for(int i = n;i <= m; i++){
        ll k1 = sum1[i]-sum1[i-n];
        double s1 = 1.0*k1/n*k1/n;
        ll k2 = sum2[i]-sum2[i-n];
        double s2 = 1.0*k2/n;
        
        mn = min(s2-s1,mn);
    }

6.我們要註意一下精度問題,我的做法是給mn += 1e-8。

代碼:

#include <bits\stdc++.h> 
using
namespace std; typedef long long ll; int a[10010]; ll sum1[10010]; //sum1[i]表示前i項和 ll sum2[10010]; //sum2[i]表示前i項平方和 int main() { ll m,n; cin >> m >> n; for(int i = 1;i <= m; i++){ cin >> a[i]; } sort(a+1,a+1+m); // 排個序,讓數字變得緊湊 for(int i = 1;i <= m; i++){ sum1[i] = sum1[i-1] + a[i]; sum2[i] = sum2[i-1] + a[i]*a[i]; } double mn = 2e18; //存最小的方差 for(int i = n;i <= m; i++){ ll k1 = sum1[i]-sum1[i-n]; // 第 i-n+1 項到第 i項共 n 項的和。 double s1 = 1.0*k1/n*k1/n; // k1/n表示平均數E(x),s1表示 E(x)^2 ll k2 = sum2[i]-sum2[i-n]; // 第 i-n+1 項到第 i項共 n 項的和。 double s2 = 1.0*k2/n; // k2/n表示E(x^2) mn = min(s2-s1,mn); } // 如果不加這個可能會出問題,因為cout double用的是科學記數法,需要消除誤差。 mn += 1e-8; cout << (ll)(mn*n) << endl; return 0; } // writen by zhangjiuding

51nod 1098 最小方差 排序+前綴和+期望方差公式