题目:

数学老师给小明出了一道等差数列求和的题目。但是粗心的小明忘记了一 部分的数列,只记得其中 N 个整数。

现在给出这 N 个整数,小明想知道包含这 N 个整数的最短的等差数列有几项?

输入描述
输入的第一行包含一个整数 N。

第二行包含 N 个整数A1,A2,⋅⋅⋅,AN。(注意A1 ∼ AN 并不一定是按等差数列中的顺序给出)

其中,2≤N≤10^5,0≤Ai≤10^9。

输出描述
输出一个整数表示答案。

输入输出样例
示例

输入

5
2 6 4 10 20

输出

10

样例说明: 包含 2、6、4、10、20 的最短的等差数列是 2、4、6、8、10、12、14、16、 18、20。

运行限制
最大运行时间:1s
最大运行内存: 256M

代码:

import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc=new Scanner(System.in);
int n; //n个整数
n=sc.nextInt();
int[] A=new int[n]; //存储n个整数
for (int i=0;i<n;i++){
A[i]=sc.nextInt();
}
Arrays.sort(A); //用sort方法进行升序排列
int min=Integer.MAX_VALUE; //min取最大值
for (int i=0;i<n-1;i++){
min=Integer.min(min,A[i+1]-A[i]); //找出最小差值当作暂时的公差
}
if(min==0){
System.out.println(n); //特殊情况1:n个整数全部相同
}else{
int a=0,c=0;
for (int i=n-1;i>=0;i--) {
if ((A[i] - A[0]) % min != 0) { //用等差数列的定义判断min是否为真正的公差
int[] b=new int[min];
c=min;
for (int x=2;x<=min/2;x++){
if (min%x==0){
b[x]=x;
}
}
for (int y=0;y<min;y++) {
for (int j = n - 1; j >= 0; j--) {
if (b[y]!=0&&(A[j] - A[0]) % b[y] == 0){
c=b[y];

}

}
if (c==min){
a=A[n - 1] - A[0]+1;
}
else{
a = (A[n - 1] - A[0]) / c + 1; //到这里以上因为min不是真正的公差所以用来判断是否为第二种特殊情况并赋值
}
}
break;
}
}
if (a==0) {
a = (A[n - 1] - A[0]) / min + 1; //min为公差计算赋值
}
System.out.println(a);
}
}




}

思路:

因为无序所以先对其进行排序,用java自带的sort方法进行升序排序,然后找最小差值为暂时公差,如果最小差值是0,则为特殊情况1(n个整数都一样)直接输出n。

再利用等差数列定义判断min是否为公差:任意一个数Ai-最小的那个数A0)%(问题二求得的最小公差d)=0则为公差,

这里会出现第二种特殊情况:如果两个不同的公差有公约数就会算错,比如输入数列5 15 30,输出的结果是26而不是6。

所以我们将min的全部约数求出来再进行一次判断如果有约数可以满足公差的要求,则最大满足要求的约数为新的公差进行计算。

a = (A[n - 1] - A[0]) / c + 1;
如果没有满足要求的约数则公差为1,

a=A[n - 1] - A[0]+1;
如果min满足等差数列的定义,则min为真正的公差。
a = (A[n - 1] - A[0]) / min + 1;