8. 摆平积木
题目描述
小明很喜欢玩积木。一天,他把许多积木块组成了好多高度不同的堆,每一堆都是一个摞一个的形式。然而此时,他又想把这些积木堆变成高度相同的。但是他很懒,他想移动最少的积木块来实现这一目标,你能帮助他吗?
输入描述
输入包含多组测试样例。每组测试样例包含一个正整数n,表示小明已经堆好的积木堆的个数。
接着下一行是n个正整数,表示每一个积木堆的高度h,每块积木高度为1。其中1<=n<=50,1<=h<=100。
测试数据保证积木总数能被积木堆数整除。
当n=0时,输入结束。
输出描述
对于每一组数据,输出将积木堆变成相同高度需要移动的最少积木块的数量。
在每组输出结果的下面都输出一个空行。
输入示例
6
5 2 4 1 7 5
0
输出示例
5
解析
前言
上节课中我们学习了数组和vector
的使用,接下来我们就用一道题目来练习vector
的遍历和访问操作。
题目分析
题目要求我们把n堆高度不同的积木分成n堆高度相同的积木,假设我们面前真的有这样一堆积木,应该怎么做才能划分均等呢?
要想实现题目的要求,需要下面两步操作:
第一步:我们需要数清每一摞积木的数量,把他们的总数相加,这样我们就知道积木的总数量,再把得到的结果除以n, 就得到了在高度相同的情况下,每一摞积木的块数。
第二步:对于超过平均值的积木,计算当前的积木数量和平均值的差值,把多的积木数量移到缺少的部分,直到积木高度相同。
代码编写
根据题目要求,输入包含多组测试样例,也就是说会有多个n的输入, 当输入n为0时,输入结束,我们可以写出下面的基础代码:
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
// 变量n代表积木堆的个数
int n;
// 多组测试数据,需要输入多个n
while(cin >> n) {
// 当输入的n为0时,退出循环
if (n == 0) break;
}
}
积木是一组数据,可以使用上一节中学习的vector
来进行处理,输入的n代表积木堆的个数, 因此可以创建一个包含n个元素的容器,容器的默认值为0。
// 创建一个包含n个元素的容器,每个元素的值都是0
vector<int> nums = vector<int>(n, 0);
然后对vector
进行遍历,将每个元素进行赋值,值的大小等于每一堆积木的积木块的数量,并计算总积木数量。
// sum代表总积木个数,初始化为0
int sum = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
// 输入n堆积木每一堆的积木块数量
cin >> nums[i];
// 对总数量进行累加
sum += nums[i];
}
接着使用之前学习到的算术运算符计算n堆积木的平均值
// 计算平均值, / 代表 除
int average = sum / n;
对于每一摞积木,如果当前摞积木的数量超过平均值,也就是当前摞积木数量 - 平均值 > 0
, 则把超出平均值数量的积木移到不足平均值的那一摞,超过的数量表示需要挪动的次数。
// result定义输出结果,表示积木需要挪动的次数
int result = 0;
// 遍历每一摞积木
for (int i = 0; i < n; i++) {
// 如果当前摞的积木超过平均值, nums[i]表示当前摞的积木数量
if ((nums[i] - average) > 0) {
// 则把超出平均值数量的积木移到不足平均值的地方,超出的数量就是需要挪动的次数
// result = result + (nums[i] - average)的简写形式
result += (nums[i] - average);
}
}
最后按照题目要求,输出结果即可
// 输出结果
cout << result << endl;
cout<< endl;
完整的代码如下:
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {
int n;
while (cin >> n) {
if (n == 0) break;
vector<int> nums = vector<int>(n, 0);
int sum = 0;
// 输入n堆积木每一堆的积木块数量,并计算总数量
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> nums[i];
sum += nums[i];
}
// 计算平均值
int average = sum / n;
// 定义输出结果,表示需要移动的次数
int result = 0;
// 遍历每一摞积木
for (int i = 0; i < n; i++) {
// 如果当前摞的积木超过平均值, 把超出平均值数量的积木移到不足平均值的地方,超出的数量就是需要挪动的次数
if ((nums[i] - average) > 0) result += (nums[i] - average);
}
// 输出结果
cout << result << endl;
cout<< endl;
}
}
总结
本节课我们练习了容器的遍历和元素访问操作,这是因为容器(数组)的遍历是经常使用的,下节课我们会学习运算的一些操作。