2028.找出缺失的观测数据

目标

现有一份 n + m 次投掷单个 六面 骰子的观测数据,骰子的每个面从 1 到 6 编号。观测数据中缺失了 n 份,你手上只拿到剩余 m 次投掷的数据。幸好你有之前计算过的这 n + m 次投掷数据的 平均值 。

给你一个长度为 m 的整数数组 rolls ,其中 rolls[i] 是第 i 次观测的值。同时给你两个整数 mean 和 n 。

返回一个长度为 n 的数组,包含所有缺失的观测数据,且满足这 n + m 次投掷的 平均值 是 mean 。如果存在多组符合要求的答案,只需要返回其中任意一组即可。如果不存在答案,返回一个空数组。

k 个数字的 平均值 为这些数字求和后再除以 k 。

注意 mean 是一个整数,所以 n + m 次投掷的总和需要被 n + m 整除。

示例 1:

输入:rolls = [3,2,4,3], mean = 4, n = 2
输出:[6,6]
解释:所有 n + m 次投掷的平均值是 (3 + 2 + 4 + 3 + 6 + 6) / 6 = 4 。

示例 2:

输入:rolls = [1,5,6], mean = 3, n = 4
输出:[2,3,2,2]
解释:所有 n + m 次投掷的平均值是 (1 + 5 + 6 + 2 + 3 + 2 + 2) / 7 = 3 。

示例 3:

输入:rolls = [1,2,3,4], mean = 6, n = 4
输出:[]
解释:无论丢失的 4 次数据是什么,平均值都不可能是 6 。

示例 4:

输入:rolls = [1], mean = 3, n = 1
输出:[5]
解释:所有 n + m 次投掷的平均值是 (1 + 5) / 2 = 3 。

说明:

  • m == rolls.length
  • 1 <= n, m <= 10^5
  • 1 <= rolls[i], mean <= 6

思路

已知 m+n 个投骰子的观测数据的均值 mean,以及其中 m 个观察数据 rolls,返回缺失的观测数据,如果存在多个只返回其中一组,如果不存在答案返回空数组。

我们可以很容易计算出观测数据的总和 mean * (m + n),用它减去已知的观测数据和 sum,得到 diff

  • 如果 diff > n * 6 说明 剩余的 n 次都得到 6 点也不够,返回空数组。
  • 如果 diff < n 说明 剩余的 n 次都得到 1 点也多余,返回空数组。
  • 否则,问题变成选 n 个数字使其和等于 diff,每个数的取值范围是 1 ~ 6

这让我想起了背包问题还有之前做过的硬币找零,组合总和等问题。这里只需要返回一种可能就行了,不需要动态规划。

可以先计算 val = diff / n,如果有剩余 r,就为 r 个值加1。

代码

/**
 * @date 2024-05-27 9:20
 */
public class MissingRolls2028 {

    public int[] missingRolls(int[] rolls, int mean, int n) {
        int m = rolls.length;
        int sum = 0;
        for (int roll : rolls) {
            sum += roll;
        }
        int diff = mean * (m + n) - sum;
        if (diff > n * 6 || diff < n) {
            return new int[0];
        }
        int[] res = new int[n];
        int val = diff / n;
        diff = diff - val * n;
        Arrays.fill(res, val);
        for (int i = 0; i < diff; i++) {
            res[i]++;
        }
        return res;
    }
}

性能

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