haskell 把巴斯的钱分给n个人

zynd9foi  于 2023-10-19  发布在  其他
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我在网上发现了以下问题,并对在Haskell中解决这个问题很感兴趣。
给了钱X泰铢和N人,我们将分配资金如下.第一轮:给予第一个人1泰铢,第二个人得到2泰铢,.,第N个人得到N泰铢。如果钱(X -分配的钱)仍然剩余,那么我们将再次分配它。所以...第二回合:给予第一个人2泰铢,第二个人3泰铢,.,第N个人得到N+1泰铢。第三回合:给予第一个人3泰铢,第二个人4泰铢,.,第N个人N+2泰铢。
我们会把钱分发出去,直到它用完为止。然后输出是每个人得到的一组钱。
举例来说:输入:x = 21(泰铢)和n = 5(作为人头数)。第一轮,每个人将获得的钱为{1, 2, 3, 4, 5}第二轮,每个人将获得的钱为{2, 3, 1, 0, 0}
最后,输出将是{3, 5, 4, 4, 5}
问题是如何在Haskell中实现这一点,并且最好在 O(n) 时间内实现。

7lrncoxx

7lrncoxx1#

我们要解决的第一个问题是知道我们可以完全填充多少轮,以及我们还需要分发多少巴斯。我们可以将其表示为sum表达式:

我们可以用这个来计算Bath的 k 的数量,以获得具有 M 的完整行的数量:

如果我们只考虑 * 完整 * 轮,第一个人将拥有 M×(M+1)/2,第二个人拥有 M×(M+1)/2+M,第 j 个人拥有 M×(M+1)/2+j×M
有可能还有巴斯的剩余,实际上,在 M 轮之后,还有 r = K-M ×n×(m+n)/2 剩余,这些然后在最后一轮中分配。这里,min(M+1,r),第二个 min(M+2,max(r-M-1,0)),第三个 min(M+3,max(r-2×M-3,0)),等等。
如果我们这样假设所有的算术运算都在 O(1) 内运行,那么下面的算法在 O(n) 内运行:

distribute :: Int -> Int -> [Int]
distribute n k = zipWith (+) (take n [n0, n0 + m ..]) (final (m + 1) r)
  where
    m = (floor (sqrt (fromIntegral (8 * k * n + n * n * n * n) :: Double)) - n * n) `div` (2 * n)
    r = k - (m * n * (m + n) `div` 2)
    n0 = m * (m + 1) `div` 2

final :: Int -> Int -> [Int]
final i j = k : final (i + 1) (j - k)
  where
    k = min i j

我们可以通过列举可能的浴室来检查结果,例如有四个人:

Main> mapM_ print (map (distribute 4) [0 .. 50])
[0,0,0,0]
[1,0,0,0]
[1,1,0,0]
[1,2,0,0]
[1,2,1,0]
[1,2,2,0]
[1,2,3,0]
[1,2,3,1]
[1,2,3,2]
[1,2,3,3]
[1,2,3,4]
[2,2,3,4]
[3,2,3,4]
[3,3,3,4]
[3,4,3,4]
[3,5,3,4]
[3,5,4,4]
[3,5,5,4]
[3,5,6,4]
[3,5,7,4]
[3,5,7,5]
[3,5,7,6]
[3,5,7,7]
[3,5,7,8]
[3,5,7,9]
[4,5,7,9]
[5,5,7,9]
[6,5,7,9]
[6,6,7,9]
[6,7,7,9]
[6,8,7,9]
[6,9,7,9]
[6,9,8,9]
[6,9,9,9]
[6,9,10,9]
[6,9,11,9]
[6,9,12,9]
[6,9,12,10]
[6,9,12,11]
[6,9,12,12]
[6,9,12,13]
[6,9,12,14]
[6,9,12,15]
[7,9,12,15]
[8,9,12,15]
[9,9,12,15]
[10,9,12,15]
[10,10,12,15]
[10,11,12,15]
[10,12,12,15]
[10,13,12,15]

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