数组重排最小化差值 | 豆包MarsCode AI刷题

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问题描述

小C 和小U 有两个数组,分别是 a 和 b,它们的长度相同。小U 想通过重新排列数组 a 的元素,来最小化 a 和 b 之间的差异。具体来说,他们要最小化所有元素差值绝对值之和,即 sum(abs(a[i] - b[i]))。 你能帮助小C 和小U 找到这个最小化的值吗?

1. 理解问题

我们需要重新排列数组 a 的元素,使得 a 和 b 中对应元素的差值绝对值之和最小。这意味着我们需要找到一种排列方式,使得 a 中的元素尽可能接近 b 中的对应元素。

2. 数据结构的选择

由于我们需要对数组 a 进行重新排列,并且要最小化差值绝对值之和,一个有效的策略是对数组 a 和 b 进行排序。排序后,我们可以通过简单的对应关系来计算最小差值绝对值之和。

3. 算法步骤

  1. 排序:首先对数组 a 和 b 进行排序。
  2. 计算差值:排序后,a 和 b 中的元素已经按照相同的顺序排列,因此我们可以直接计算对应元素的差值绝对值之和。遍历排序后的数组 a 和 b,计算每个位置上元素的差值绝对值,并累加这些差值

4. 具体实现

  • 对数组 a 和 b 进行排序。
  • 遍历排序后的数组 a 和 b,计算每个位置上元素的差值绝对值,并累加这些差值。

通过这种方式,我们可以确保得到最小化的差值绝对值之和。

总结

通过排序和简单的对应关系计算,我们可以有效地解决这个问题。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),因此整个算法的时间复杂度为 O(n log n),这在大多数情况下是可接受的。

代码解析

  1. 排序

    Arrays.sort(a); Arrays.sort(b); 使用 Arrays.sort() 方法对数组 a 和 b 进行排序。

  2. 计算差值绝对值之和

    for (int i = 0; i < a.length; i++) {     sum += Math.abs(a[i] - b[i]); } 遍历排序后的数组 a 和 b,计算每个位置上元素的差值绝对值,并累加到 sum 中。

代码实现

    //1. 对数组 ab 进行排序
    Arrays.sort(a);
    Arrays.sort(b);
    // 2. 初始化差值绝对值之和
    long sum = 0;
    // 3. 遍历数组 ab,计算差值绝对值之和
    for (int i = 0; i < a.length; i++) {
        sum += Math.abs(a[i] - b[i]);
    }
    // 4. 返回结果
    return sum;