El reto

Hay N ciudades alineadas en línea recta. La i-ésima ciudad se encuentra a A[i]kilómetros a la derecha del origen. No habrá dos ciudades en el mismo lugar.

Vas a construir una red eléctrica con algunas centrales eléctricas. Las centrales eléctricas deben construirse dentro de una ciudad. Sin embargo, solo se le permite construir K(<N) plantas de energía, por lo que habrá algunas ciudades sin plantas de energía en ellas. Para cada ciudad sin plantas de energía, debes construir un cable entre ella y la ciudad más cercana que tenga una planta de energía .

Por ejemplo, si hay tres ciudades ubicadas en 0, 1, 2, y solo la ciudad 0tiene una planta de energía, debe construir dos cables, uno de 2a 0(2 km) y el otro de 1a0 (1 km), la cual tiene una longitud total de 3 kilometros .

Dado K posiciones de las ciudades ( A), debes calcular los kilómetros mínimos de cable que necesitas para construir la red.

Ejemplos de casos de prueba

K = 1, A = [0, 2, 4, 6, 8] : 12 
# build power plant in the city at position 4, total length = 4 + 2 + 0 + 2 + 4 = 12

K = 3, A = [0, 1, 10, 11, 20, 21, 22, 30, 32] : 23
# build power plants in cities at positions 0, 10 and 22

K = 5, A = [0, 1, 3, 6, 8, 11, 14] : 3
# build power plants in all cities except those at positions 0, 3

K = 6, A = [0, 1, 3, 6, 8, 14, 15, 18, 29, 30, 38, 41, 45, 46, 49, 58, 66, 72, 83, 84] : 49

Presupuesto

• Debe implementar una función o un programa, que toma un entero positivo Ky una lista de enterosA en cualquier forma, y ​​genera / devuelve un entero que representa la respuesta.

• A se ordena en orden ascendente y todos los elementos son enteros no negativos.

• A[0] = 0, y A[N-1]no será más de 1000N.

• Tenga en cuenta que la salida tendrá una magnitud de 1000N ² , por lo que en casos más grandes, es posible que necesite enteros de 64 bits en algunos idiomas.

• El subprocesamiento múltiple no está permitido (estableceré la afinidad de su programa en solo 1 núcleo cuando juzgue). -O2Se permiten optimizaciones del compilador (como en C).

Tanteo

• Voy a cronometrar su código en mi computadora (Ubuntu 16.04 con procesador Intel i7-3770S) con diferentes tamaños de casos de prueba. Específicamente, generaré algunos casos de prueba con N = piso (2 ^{x / 5} ) donde x es un número entero positivo.
  Su puntaje será el valor x del caso de prueba más pequeño en el que su programa usa más de 10 segundos o 1 GiB de memoria, o no da una respuesta correcta.

  • La respuesta con la puntuación más alta gana. Si dos respuestas obtienen el mismo puntaje, gana la respuesta anterior.

• Todos los programas serán juzgados por el mismo conjunto de casos de prueba.

• Siéntase libre de publicar sus propios puntajes. Se alientan las explicaciones de su algoritmo.

Prima

Este es mi programa C ++, puntúa 108 . Puede verificar el resumen SHA-256 9a87fa183bad1e3a83d2df326682598796a216b3a4262c32f71dfb06df12935dpor todo el segmento de código (sin pie de página) en el enlace.

El algoritmo combina la búsqueda binaria y la optimización de Knuth para encontrar la penalización correcta de cada planta para obtener el número deseado. La complejidad es O (N log N log A [N-1]). Me sorprendió que el programa obtuviera una puntuación más alta que la solución O (N log A [N − 1]) de Anders Kaseorg . Probablemente se deba al hecho de que el caso de registro en la optimización de Knuth generalmente no ocurrirá.

Tenga en cuenta que este desafío es el mismo que IOI 2000 Post Office . Sin embargo, las restricciones originales son N <= 300 y K <= 30.

Óxido , puntaje = 104

Esta es una implementación del algoritmo señalado por Grønlund et al. (2017) al final del §3.3.1, aunque tuve que seguir una larga cadena de citas y completar algunos detalles faltantes. Se ejecuta en O ( N log A [ N - 1]).

Compilar con rustc -O. El formato de entrada está Ken la primera línea, seguido de las entradas de A, una entrada por línea, todas en stdin.

(Nota: estoy enviando esto una hora después de la fecha límite de recompensa, pero espero que la última versión que envié antes de la fecha límite de recompensa , que se ejecutó en O ( N log N log A [ N - 1]), tenga una puntuación de 94 .)

use std::cmp::min;
use std::io::{self, BufRead};
use std::iter::{once, Cloned};
use std::num::Wrapping;
use std::ops::Range;
use std::slice;
use std::time::Instant;
use std::u64;

type Cost = u64;
const INF: Cost = u64::MAX;

trait ColsTrait<Col>: Clone {
    type Iter: Iterator<Item = Col>;
    fn len(&self) -> usize;
    fn iter(&self) -> Self::Iter;
    fn slice(&self, range: Range<usize>) -> Self;
}

impl<'a, Col: Clone> ColsTrait<Col> for &'a [Col] {
    type Iter = Cloned<slice::Iter<'a, Col>>;
    fn len(&self) -> usize {
        (*self).len()
    }
    fn iter(&self) -> Self::Iter {
        (*self).iter().cloned()
    }
    fn slice(&self, range: Range<usize>) -> Self {
        unsafe { self.get_unchecked(range) }
    }
}

impl ColsTrait<usize> for Range<usize> {
    type Iter = Range<usize>;
    fn len(&self) -> usize {
        self.end - self.start
    }
    fn iter(&self) -> Range<usize> {
        self.clone()
    }
    fn slice(&self, range: Range<usize>) -> Self {
        Range {
            start: self.start + range.start,
            end: self.start + range.end,
        }
    }
}

fn smawk<Col: Copy, Cols: ColsTrait<Col>, Key: Ord, F: Copy + Fn(usize, Col) -> Key>(
    n: usize,
    shift: u32,
    cols: Cols,
    f: F,
) -> Vec<usize> {
    if n == 0 {
        Vec::new()
    } else if cols.len() > n {
        let mut s = Vec::with_capacity(n);
        let mut sk = Vec::with_capacity(n);
        for (jk, j) in cols.iter().enumerate() {
            while match s.last() {
                Some(&l) => f(!(!(s.len() - 1) << shift), j) <= f(!(!(s.len() - 1) << shift), l),
                None => false,
            } {
                s.pop();
                sk.pop();
            }
            if s.len() < n {
                s.push(j);
                sk.push(jk);
            }
        }
        smawk1(
            n,
            shift,
            cols,
            f,
            smawk(n / 2, shift + 1, &s[..], f)
                .into_iter()
                .map(|h| unsafe { *sk.get_unchecked(h) }),
        )
    } else {
        smawk1(
            n,
            shift,
            cols.clone(),
            f,
            smawk(n / 2, shift + 1, cols, f).into_iter(),
        )
    }
}

fn smawk1<
    Col: Copy,
    Cols: ColsTrait<Col>,
    Key: Ord,
    F: Fn(usize, Col) -> Key,
    Iter: Iterator<Item = usize>,
>(
    n: usize,
    shift: u32,
    cols: Cols,
    f: F,
    iter: Iter,
) -> Vec<usize> {
    let mut out = Vec::with_capacity(n);
    let mut range = 0..0;
    for (i, k) in iter.enumerate() {
        range.end = k + 1;
        out.push(
            range
                .clone()
                .zip(cols.slice(range.clone()).iter())
                .min_by_key(|&(_, col)| f(!(!(2 * i) << shift), col))
                .unwrap()
                .0,
        );
        out.push(k);
        range.start = k;
    }
    if n % 2 == 1 {
        range.end = cols.len();
        out.push(
            range
                .clone()
                .zip(cols.slice(range.clone()).iter())
                .min_by_key(|&(_, col)| f(!(!(n - 1) << shift), col))
                .unwrap()
                .0,
        );
    }
    out
}

fn solve(k: usize, a: &[Cost]) -> Cost {
    if k >= a.len() {
        return 0;
    }
    let sa = once(Wrapping(0))
        .chain(a.iter().scan(Wrapping(0), |s, &x| {
            *s += Wrapping(x);
            Some(*s)
        }))
        .collect::<Vec<_>>();
    let c = |i: usize, j: usize| {
        let h = (i - j) / 2;
        unsafe {
            (sa.get_unchecked(i) - sa.get_unchecked(i - h) - sa.get_unchecked(j + h)
                + sa.get_unchecked(j))
                .0
        }
    };
    let cost1 = c(a.len(), 0);
    if k == 1 {
        return cost1;
    }
    let cost2 = (1..a.len()).map(|j| c(j, 0) + c(a.len(), j)).min().unwrap();
    let mut low = 0;
    let mut high = cost1 - cost2;
    let mut ret = INF;
    while low <= high {
        let penalty = low + (high - low) / 2;
        let mut out = vec![(INF, 0); a.len() + 1];
        out[0] = (0, 0);
        let mut begin = 0;
        let mut chunk = 1;
        loop {
            let r = min(a.len() + 1 - begin, 2 * chunk);
            let edge = begin + chunk;
            let (out0, out1) = out.split_at_mut(edge);
            let f = |i: usize, j: usize| {
                let h = (edge + i - j) / 2;
                let &(cost, count) = unsafe { out0.get_unchecked(j) };
                (
                    cost.saturating_add(
                        unsafe {
                            sa.get_unchecked(edge + i) - sa.get_unchecked(edge + i - h)
                                - sa.get_unchecked(j + h)
                                + sa.get_unchecked(j)
                        }.0 + penalty,
                    ),
                    count + 1,
                )
            };
            for ((i, j), o) in smawk(r - chunk, 0, begin..edge, &f)
                .into_iter()
                .enumerate()
                .zip(out1.iter_mut())
            {
                *o = min(f(i, begin + j), *o);
            }
            let x = unsafe { out1.get_unchecked(r - 1 - chunk) };
            if let Some(j) = (edge..begin + r - 1).find(|&j| &f(r - 1 - chunk, j) <= x) {
                begin = j;
                chunk = 1;
            } else if r == a.len() + 1 - begin {
                break;
            } else {
                chunk *= 2;
            }
        }
        let &(cost, count) = unsafe { out.get_unchecked(a.len()) };
        if count > k {
            low = penalty + 1;
        } else {
            ret = cost.wrapping_sub(k as Cost * penalty);
            if count == k {
                return ret;
            }
            high = penalty - 1;
        }
    }
    ret
}

fn main() {
    let stdin = io::stdin();
    let mut lines = stdin.lock().lines();
    let k = lines.next().unwrap().unwrap().parse().unwrap();
    let a = lines
        .map(|s| s.unwrap().parse().unwrap())
        .collect::<Vec<_>>();
    let start = Instant::now();
    let cost = solve(k, &a);
    let time = start.elapsed();
    println!(
        "cost: {}\ntime: {}.{:09} sec",
        cost,
        time.as_secs(),
        time.subsec_nanos()
    );
}

Pruébalo en línea!

Moho , puntaje pretest = 73

Compilar con rustc -O. El formato de entrada está Ken la primera línea, seguido de las entradas de A, una entrada por línea, todas en stdin.

use std::io::{self, BufRead};
use std::iter::once;
use std::num::Wrapping;
use std::time::Instant;
use std::u64;

type Cost = u64;
const INF: Cost = u64::MAX;

fn smawk<Col: Clone, Key: Ord, F: Clone + Fn(usize, &Col) -> Key>(
    n: usize,
    shift: u32,
    cols: &[Col],
    f: F,
) -> Vec<usize> {
    if n == 0 {
        Vec::new()
    } else if cols.len() > n {
        let mut s = Vec::with_capacity(n);
        let mut sk = Vec::with_capacity(n);
        for (jk, j) in cols.iter().enumerate() {
            while match s.last() {
                Some(l) => f(!(!(s.len() - 1) << shift), j) <= f(!(!(s.len() - 1) << shift), l),
                None => false,
            } {
                s.pop();
                sk.pop();
            }
            if s.len() < n {
                s.push(j.clone());
                sk.push(jk);
            }
        }
        smawk1(
            n,
            shift,
            cols,
            f.clone(),
            smawk(n / 2, shift + 1, &s, f)
                .into_iter()
                .map(|h| unsafe { *sk.get_unchecked(h) }),
        )
    } else {
        smawk1(
            n,
            shift,
            cols,
            f.clone(),
            smawk(n / 2, shift + 1, &cols, f).into_iter(),
        )
    }
}

fn smawk1<Col: Clone, Key: Ord, F: Clone + Fn(usize, &Col) -> Key, Iter: Iterator<Item = usize>>(
    n: usize,
    shift: u32,
    cols: &[Col],
    f: F,
    iter: Iter,
) -> Vec<usize> {
    let mut out = Vec::with_capacity(n);
    let mut range = 0..0;
    for (i, k) in iter.enumerate() {
        range.end = k + 1;
        out.push(
            range
                .clone()
                .zip(unsafe { cols.get_unchecked(range.clone()) })
                .min_by_key(|&(_, col)| f(!(!(2 * i) << shift), col))
                .unwrap()
                .0,
        );
        out.push(k);
        range.start = k;
    }
    if n % 2 == 1 {
        range.end = cols.len();
        out.push(
            range
                .clone()
                .zip(unsafe { cols.get_unchecked(range.clone()) })
                .min_by_key(|&(_, col)| f(!(!(n - 1) << shift), col))
                .unwrap()
                .0,
        );
    }
    out
}

fn solve(k: usize, a: &[Cost]) -> Cost {
    let mut cost = vec![INF; a.len() + 1 - k];
    let sa = once(Wrapping(0))
        .chain(a.iter().scan(Wrapping(0), |s, &x| {
            *s += Wrapping(x);
            Some(*s)
        }))
        .collect::<Vec<_>>();
    cost[0] = 0;
    let cols = (0..a.len() + 1 - k).collect::<Vec<_>>();
    for m in 0..k {
        cost = {
            let f = |i: usize, &j: &usize| {
                if i + 1 >= j {
                    let h = (i + 1 - j) / 2;
                    unsafe {
                        cost.get_unchecked(j).saturating_add(
                            (sa.get_unchecked(i + m + 1) - sa.get_unchecked(i + m + 1 - h)
                                - sa.get_unchecked(j + m + h)
                                + sa.get_unchecked(j + m))
                                .0,
                        )
                    }
                } else {
                    INF
                }
            };
            smawk(a.len() + 1 - k, 0, &cols, &f)
                .into_iter()
                .enumerate()
                .map(|(i, j)| f(i, &j))
                .collect()
        };
    }
    cost[a.len() - k]
}

fn main() {
    let stdin = io::stdin();
    let mut lines = stdin.lock().lines();
    let k = lines.next().unwrap().unwrap().parse().unwrap();
    let a = lines
        .map(|s| s.unwrap().parse().unwrap())
        .collect::<Vec<_>>();
    let start = Instant::now();
    let cost = solve(k, &a);
    let time = start.elapsed();
    println!(
        "cost: {}\ntime: {}.{:09} sec",
        cost,
        time.as_secs(),
        time.subsec_nanos()
    );
}

Pruébalo en línea!

C, puntaje = 56

contenido de a.c:

typedef void V;typedef char C;typedef long L;typedef unsigned long U;
#define R return
#define W while
#define S static
#include<sys/syscall.h>
#define h1(f,x    )({L r;asm volatile("syscall":"=a"(r):"0"(SYS_##f),"D"(x)              :"cc","rcx","r11","memory");r;})
#define h3(f,x,y,z)({L r;asm volatile("syscall":"=a"(r):"0"(SYS_##f),"D"(x),"S"(y),"d"(z):"cc","rcx","r11","memory");r;})
#define read(a...) h3(read ,a)
#define write(a...)h3(write,a)
#define exit(a...) h1(exit ,a)
S V P(U x){C s[32],*p=s+32;*--p='\n';do{*--p='0'+x%10;x/=10;}W(x);write(1,p,s+32-p);}
S V mc(V*x,V*y,L n){C*p=x,*q=y;for(L i=0;i<n;i++)p[i]=q[i];}
#define min(x,y)({typeof(x)_x=(x),_y=(y);_x+(_y-_x)*(_y<_x);})
#define t(x,i,j)x[(i)*(n+n-(i)+1)/2+(j)] //triangle indexing
#define x(i,j)t(x,i,j)
#define y(i,j)t(y,i,j)
#define z(i,j)t(z,i,j)
#define N 4096 //max
L n;U ka[N+1],c[N],x[N*(N+1)/2],y[N*(N+1)/2],z[N*(N+1)/2];
V _start(){
 C s[1<<20];L r=0;U v=0;
 W(0<(r=read(0,s,sizeof(s))))for(L i=0;i<r;i++)if('0'<=s[i]&&s[i]<='9'){v=s[i]-'0'+10*v;}else{ka[n++]=v;v=0;}
 n--;U k=*ka,*a=ka+1;
 for(L i=n-1;i>=0;i--)for(L j=i-1;j>=0;j--)x(j,i)=x(j+1,i)-a[j]+a[i];
 for(L i=0;i<n;i++)for(L j=i+1;j<n;j++)y(i,j)=y(i,j-1)+a[j]-a[i];
 for(L i=n-1;i>=0;i--)for(L j=i+1;j<n;j++){
  U v=~0ul,*p=&x(i,i),*q=&y(i,j);for(L l=i;l<j;l++){v=min(v,*p+++*q);q+=n-l;} //min(v,x(i,l)+y(l,j));
  z(i,j)=v;}
 mc(c,z,8*n);
 for(L m=1;m<k;m++)for(L j=n-1;j>=m;j--){
  U v=~0ul,*p=&z(j,j);for(L i=j-1;i>=m-1;i--){v=min(v,c[i]+*p);p-=n-i;} //min(v,c[i]+z(i+1,j))
  c[j]=v;}
 P(c[n-1]);exit(0);}

script de shell para compilar y probar lo anterior:

#!/bin/bash -e
clang -O3 -nostdlib -ffreestanding -fno-unwind-tables -fno-unroll-loops -fomit-frame-pointer -oa a.c
strip -R.comment -R'.note*' a;stat -c'size:%s' a
t(){ r="$(echo "$1"|./a)";if [ "$r" != "$2" ];then echo "in:$1, expected:$2, actual:$r";fi;} #func tests
t '1 0 2 4 6 8' 12
t '3 0 1 10 11 20 21 22 30 32' 23
t '5 0 1 3 6 8 11 14' 3
t '6 0 1 3 6 8 14 15 18 29 30 38 41 45 46 49 58 66 72 83 84' 49
t '2 0 7 9' 2
for n in 1176 1351 1552 1782 2048;do #perf test
 echo "n:$n";a=0 inp="$((2*n/3))" RANDOM=1;for i in `seq $n`;do inp="$inp $a";a=$((a+=RANDOM%1000));done
 ulimit -t10 -v1048576;time ./a<<<"$inp"
done

n = 776 toma 6.2s, n = 891 toma 12s

n = 1176 toma 5.9s, n = 1351 toma un poco más de 10s

n = 1351 toma 8.7s, n = 1552 toma más de 10s (con k = 2 * n / 3) en mi Intel(R) Core(TM) i3-2375M CPU @ 1.50GHz

C ++, puntaje = 53

La solución que había dicho en el comentario. O(n²×k). (ahora lo eliminé porque ya no es necesario) Probablemente se puede reducir aO(n×k) .

La entrada es bastante flexible, en la primera línea, el primer número es k, los otros números son elementos de la matriz a, pero si encuentra paréntesis, deja de leer la entrada. Entonces K = 1, A = [0, 2, 4, 6, 8] : 12se acepta la entrada como .

// /codegolf/149029/build-an-electrical-grid

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <sstream>
#include <climits>

bool read(std::istream& str, int& x) {

    char ch;

    do {
        if (str >> x) return true;
        if (str.eof()) return false;
        str.clear(); // otherwise it's probably int parse error
    } while (str >> ch && ch != ']' && ch != ')' && ch != '}');
    // ignore 1 character, but treat any close parentheses as end of input

    // cannot read anything now
    return false;
}

int main() {
    int k; std::vector<int> a;

    //{ Read input
    std::string st; std::getline(std::cin, st);
    std::stringstream sst (st);

    read(sst, k);

    int x;
    while (read(sst, x)) a.push_back(x);
    //}

    std::vector<std::vector<int>> dp (a.size(), std::vector<int>(k));
    // dp[n][k] = min distance you can get for cities [n..a.size()-1]
    // and [k+1] power plants, and city [n] has a power plant.

    // sum_array[x] = sum of coordinates of cities [x..a.size()-1]
    std::vector<int> sum_array (a.size()+1);
    sum_array.back() = 0;
    for (int n = a.size(); n --> 0;)
        sum_array[n] = sum_array[n+1] + a[n];

    for (int n = a.size(); n --> 0;) {
        for (int k1 = k; k1 --> 0;) {
            if (k1 == 0) {
                int nWire = a.size() - 1 - n;
                dp[n][k1] = sum_array[n+1] - nWire * a[n];
            } else {
            // unindent because my screen width is limited

dp[n][k1] = INT_MAX / 2; // avoid stupid overflow error (in case of -ftrapv)

// let [n1] be the next position for a power plant
int first_connect_right = n; // < lengthy variable name kills screen width
// ^ lengthy comment kills screen width

for (int n1 = n + 1; n1 < (int)a.size(); ++n1) {

    while (a[first_connect_right]-a[n] < a[n1]-a[first_connect_right]) ++first_connect_right;

    int nRightWire = n1 - first_connect_right, nLeftWire = first_connect_right - 1 - n;
    dp[n][k1] = std::min(dp[n][k1],
        a[n1]*nRightWire-(sum_array[first_connect_right]-sum_array[n1]) +
        (sum_array[n+1]-sum_array[first_connect_right])-a[n]*nLeftWire +
        dp[n1][k1-1]
    );

}

            }

        }
    }

    int ans = INT_MAX;
    for (int n = a.size()+1-k; n --> 0;) {
        ans = std::min(ans, dp[n].back() + a[n]*n-sum_array[0]+sum_array[n]);
    }

    std::cout << ans << '\n';

    return 0;
}

Pruébalo en línea!

Generar casos de prueba aleatorios. (entrada Ny, opcionalmente, rango de ciudad, 1000×Npor defecto)

C #, puntaje = 23

Estoy seguro de que esto no va a ganar este desafío, solo quería publicar una primera respuesta (y muy básica) para alentar a otras personas a publicar sus algoritmos y mejorar los míos. Este código debe compilarse como un proyecto de consola que utiliza el paquete Combinatorics de NuGet. El método principal contiene algunas llamadas al Buildmétodo para probar los casos propuestos.

using Combinatorics.Collections;
using System;

namespace ElectricalGrid
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            if (Build(1, new long[] { 0, 2, 4, 6, 8 }) == 12)
                Console.WriteLine("OK");
            else
                Console.WriteLine("ERROR");
            if (Build(3, new long[] { 0, 1, 10, 11, 20, 21, 22, 30, 32 }) == 23)
                Console.WriteLine("OK");
            else
                Console.WriteLine("ERROR");
            if (Build(5, new long[] { 0, 1, 3, 6, 8, 11, 14 }) == 3)
                Console.WriteLine("OK");
            else
                Console.WriteLine("ERROR");
            if (Build(6, new long[] { 0, 1, 3, 6, 8, 14, 15, 18, 29, 30, 38, 41, 45, 46, 49, 58, 66, 72, 83, 84 }) == 49)
                Console.WriteLine("OK");
            else
                Console.WriteLine("ERROR");

            Console.ReadKey();
        }

        static long Build(int k, long[] a)
        {
            var combs = new Combinations<long>(a, k);
            var totalDist = long.MaxValue;
            foreach (var c in combs)
            {
                long tempDist = 0;
                foreach (var i in a)
                {
                    var dist = long.MaxValue;
                    foreach (var e in c)
                    {
                        var t = Math.Abs(i - e);
                        if (t < dist) dist = t;
                    }
                    tempDist += dist;
                }
                if (tempDist < totalDist) totalDist = tempDist;
            }
            return totalDist;
        }
    }
}

Explicación realmente simple: para cada combinación cde kelementos desde a, calcule la suma de las distancias desde cada elemento ahasta el elemento más cercano cy devuelva la combinación con la menor distancia total.

Versión de una línea del Buildmétodo (probablemente más lenta que la versión original expandida; esto necesita agregar una referencia a System.Linq):

static long Build(int k, long[] a)
{
    return new Combinations<long>(a, k).Min(c => a.Sum(i => c.Min(e => Math.Abs(i - e))));
}

C ++, puntuación = 48

#include <stdio.h>
#include <queue>
#include <algorithm>
typedef long long ull;
typedef unsigned int uint;
uint A[1<<20];
ull S[1<<20];

double ky = 1;
struct point {
    ull dist;
    int n;
    inline point() {}
    inline point(ull dist, int n): dist(dist), n(n) {}
    inline double res() const{
        return dist + n * ky;
    }
    inline int operator<(const point& other) const {
        return res() < other.res();
    }
} V[1<<20];
inline ull f(int L, int R) {
    int m = L+R+1 >> 1;
    return (S[R]-S[m]) - A[m]*(R-m) +
           A[m]*(m-L) - (S[m]-S[L]);
}
int main() {
    int N, K, i, j, p;
    scanf ("%d%d", &N, &K);
    ull s = 0;
    for (i=1; i<=N; i++) {
        scanf ("%u", A+i);
        S[i] = s += A[i];
    }
    double kyL = 0, kyH = 1e99;
    point cL, cR;
    for (int step=0; step++<50; ky = std::min(ky*2, (kyL+kyH)*.5)) {
        for (i=1; i<=N; i++) {
            point tmp(f(0,i), 1);
            for (j=1; j<i; j++) {
            //printf("ky=%f [%d]=%d %I64d %f\n", ky, i, tmp.n, tmp.dist, tmp.res());
                point cmp = V[j];
                cmp.dist += f(j, i);
                cmp.n ++;
                if (cmp<tmp) tmp=cmp;
            }
            //printf("ky=%f [%d]=%d %I64d %f\n", ky, i, tmp.n, tmp.dist, tmp.res());
            V[i] = tmp;
        }
        if (V[N].n == K) {
_:          return! printf("%I64d", V[N].dist);
        }
        if (V[N].n > K) {
            kyL = ky;
            cL = V[N];
        } else {
            kyH = ky;
            cR = V[N];
        }
        //printf("ky=%f %d %I64d %f\n", ky, V[N].n, V[N].dist, V[N].res());
        //getch();
    }
    V[N].dist = (double)cL.dist / (cR.n-cL.n) * (K-cL.n) +
                (double)cR.dist / (cL.n-cR.n) * (K-cR.n) + .5;
    printf("%I64d", V[N].dist);
}

Entrada de uso: NKA [1] A [2] ... A [N]

Rubí , puntaje = 23

->a,l{d=l.map{|x|l.map{|y|(x-y).abs}};[*0...l.size].combination(a).map{|r|r.map{|w|d[w]}.transpose.sum{|r|r.min}}.min}

Pruébalo en línea!

No creo que vaya a ganar, pero quería intentarlo.

JavaScript (ES6) (Node.js) , puntuación = 10

Nuevo algoritmo, explicará si realmente funciona esta vez.

const {performance} = require('perf_hooks');

class Connection{
    constructor(left,index,length,right){
        if(typeof right === 'undefined'){
            this._distance = 0;
        } else {
            this._distance = typeof left === 'undefined' ? 0 :
                    Math.abs(right - left);
        }
        var half = Math.floor(length/2);
        if(length % 2 < 1){
            this._magnitude = half - Math.abs(index - half + 1);
        } else {
            var temp = index - half;
            this._magnitude = half - Math.abs(temp >= 0 ?temp:temp + 1);
        }
        this._value = this.distance * this.magnitude;
    }

    get distance(){return this._distance;};
    get magnitude(){return this._magnitude;};
    set magnitude(value){
        this._magnitude = value;
        this._value = this.distance * this.magnitude;
    };
    valueOf(){return this._value};
}

class Group{
	constructor(...connections){
        this._connections = connections;
		
		this._max = Math.max(...connections); //uses the ValueOf to get the highest Distance to the Left
	}
	get connections(){return this._connections;};
	get max(){return this._max;};
    cutLeft(index){

            for(let i=1,j=index-1;;i++){
                
                if(typeof this.connections[j] === 'undefined' || this.connections[j].magnitude <= i){
                    break;
                }
                this.connections[j].magnitude = i;
                j--;
            }

    }

    cutRight(index){

            for(let i=0,j=index;;i++){
                
                if(typeof this.connections[j] === 'undefined' || this.connections[j].magnitude <= i){
                    break;
                }
                this.connections[j].magnitude = i;
                j++;
            }

    }

    static of(...connections){
        return new Group(...connections.map((c,i)=>new Connection(c.distance,i,connections.length)));
    }

	split(){
        var index = this.connections.findIndex(c=>c.valueOf() == this.max);
        if(index < 0){
            return;
        }
        var length = this.connections.length;
        var magnitude = this.connections[index].magnitude;

        this.cutLeft(index);
        this.cutRight(index);
        this._max = Math.max(...this.connections);
	}

    center(){
        if(typeof this._center === 'undefined'){
            this._center = this.connections.reduce((a,b)=>a==0?b.valueOf():a.valueOf()+b.valueOf(),0);
        }
        return this._center;
    }

    valueOf(){return this._max;};
    toString(){
        var index = this.connections.findIndex(c=>c.valueOf() == this.max);
        var value = this.connections[index].magnitude;
        var ret = '';
        for(let i = 0;i<value;i++){
            ret += this.connections.map(c=>{return (i<c.magnitude)?c.distance:' ';}).reduce((a,b)=>a==''?b:a+'-'+b,'') + '\n';
        }
        return ret;
    };
}

function crunch(plants, cities){
	var found = [];
    var size = cities.length;
    cities = cities.map((city,i,arr)=> new Connection(city,i,size,arr[i+1])).slice(0,cities.length-1);
    var group = new Group(...cities);
    for(;plants>1;plants--){
    group.split();
    }
    console.log(`Wire Length Needed: ${group.center()}`);
}

function biggestGroup(groups){
	return groups.find(g => g[g.length-1].orig - g[0].orig);
}

function* range (start, end, limit) {
    while (start < end || typeof limit !== 'undefined' && limit-- > 0) {
        yield start
        start += 1 + Math.floor(Math.random()*100);
    }
}

function* cities (score){
	let n = Math.floor(Math.pow(2,score/5));
	var start = 0;
	while (n-- > 0 && start <= (1000 * n)) {
		yield start;
        start += 1 + Math.floor(Math.random()*100);
    }
}


if(typeof process.argv[3] === 'undefined'){
    crunch(1,[0, 2, 4, 6, 8]);
    console.log("Correct Answer: 12");
    crunch(3,[0, 1, 10, 11, 20, 21, 22, 30, 32]);
    console.log("Correct Answer: 23");
    crunch(5,[0, 1, 3, 6, 8, 11, 14]);
    console.log("Correct Answer: 3");
    crunch(6,[0, 1, 3, 6, 8, 14, 15, 18, 29, 30, 38, 41, 45, 46, 49, 58, 66, 72, 83, 84]);
    console.log("Correct Answer: 49");
    crunch(2, [0, 21, 31, 45, 49, 54]);
    console.log("Correct Answer: 40");
    crunch(2, [0, 4, 7, 9, 10]);
    console.log("Correct Answer: 7");
    crunch(2, [0, 1, 3, 4, 9]);
    console.log("Correct Answer: 6");
    
    var max = 0;
    var min = Number.POSITIVE_INFINITY;
    var avg = [];
    
    var score = typeof process.argv[2] === 'undefined' ? 60 : process.argv[2];

    for(j = 0; j<10; j++){
        var arr = []; for(let i of cities(score)) arr.push(i);
        var plants = Math.floor(1 + Math.random() * arr.length);
        console.log(`Running: Test:${j} Plants: ${plants}, Cities ${arr.length}, Score: ${score}`);
        // console.log(`City Array: [${arr}]`);
        var t0 = performance.now();
        crunch(plants,arr);
        var t1 = performance.now();
        time = (t1-t0)/1000;
        console.log(`Time Taken = ${time} seconds`);
        avg.push(time);
        max = Math.max(time,max);
        min = Math.min(time,min);
    }
    console.log(`Bench: ${avg.reduce((a,b)=>a+b,0)/avg.length} Max: ${max} Min: ${min} Total: ${avg.reduce((a,b)=>a+b,0)}`);
} else {
    var plants = process.argv[2];
    var arr = process.argv.slice(3);
    console.log(`Running: Plants: ${plants}, Cities ${arr.length}`);
    var t0 = performance.now();
    crunch(plants,arr);
    var t1 = performance.now();
    time = (t1-t0)/1000;
    console.log(`Time Taken = ${time} seconds`);
}

Pruébalo en línea!

Corre de la misma manera que el otro.

JavaScript (ES6) (Node.js) , puntaje pretest = 12

Esquema del algoritmo:

El programa primero asigna los datos a la clase de ciudad, que asigna algunos puntos de datos:

• ciudad - la distancia absoluta de la ciudad
• izquierda - la distancia de la ciudad más cercana a la izquierda
• derecha - distancia de la ciudad más cercana a la derecha
• index - índice (en desuso) en la matriz de ciudad original

la matriz se arroja a la clase Grupo, que tiene lo siguiente:

• ciudades - la matriz de la ciudad
• dist - la distancia que abarca el grupo
• max: la conexión izquierda más grande del grupo
• división()
  • devuelve una matriz que contiene subgrupos divididos a lo largo de la conexión más grande conectada a la ciudad central del grupo
  • si hay 2 nodos centrales (un grupo de longitud par), elige entre esas 3 conexiones
  • (* nota *: esto eliminará cualquier grupo con menos de dos ciudades)
• centrar()
  • devuelve el mejor valor de cable para el grupo
  • trabajando en una solución para omitir iterar sobre cada ciudad que queda para este paso
  • ahora con un 50% menos de mapeo

Ahora el algoritmo procede a dividir los grupos siempre que tenga 2 o más plantas de energía para colocar.

Finalmente, asigna los grupos a sus centros y los resume a todos.

Como correr:

Ejecutar usando Node.js (v9.2.0 es lo que se usó para la creación)

ejecutar el programa utilizando casos de prueba generados para la puntuación 70:

node program.js 70

ejecutar el programa usando 1 planta de energía y ciudades [0,3,5]:

node program.js 1 0 3 5

Código:

const {performance} = require('perf_hooks');

class City{
	constructor(city, left, right, i){
		this._city = city;
		this._index = i;
		this._left = typeof left === 'undefined' ? 0 : city - left;
		this._right = typeof right === 'undefined' ? 0 : right - city;
	}

	get city(){return this._city;};
	get index(){return this._index;};
	get left(){return this._left;};
    get right(){return this._right;};
    set left(left){this._left = left};
    set right(right){this._right = right};

	valueOf(){return this._left;};
}

class Group{
	constructor(...cities){
        this._cities = cities;
        // console.log(cities.map(a=>a.city).reduce((a,b)=>a===''?a+(b<10?' '+b:b):a+'-'+(b<10?' '+b:b),""));
        // console.log(cities.map(a=>a.left).reduce((a,b)=>a===''?a+(b<10?' '+b:b):a+'-'+(b<10?' '+b:b),""));
        // console.log(cities.map(a=>a.right).reduce((a,b)=>a===''?a+(b<10?' '+b:b):a+'-'+(b<10?' '+b:b),""));
        // console.log("+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==")
		this._dist = cities[cities.length-1].city - cities[0].city;
		this._max = Math.max(...cities); //uses the ValueOf to get the highest Distance to the Left
	}

	get dist(){return this._dist;};
	get cities(){return this._cities;};
	get max(){return this._max;};

	split(){
        //var index = this.cities.findIndex(city=>city.left == this.max);
        //this.cities[index].left = 0;
        // console.log(`Slicing-${this.max}-${index}------`)
        var centerIndex = this.cities.length / 2;
        var splitIndex = Math.floor(centerIndex);
        if(centerIndex%1 > 0){
            var center = this.cities[splitIndex];
            if(center.right > center.left){

                splitIndex++;
            }
        } else {
            var right = this.cities[splitIndex];
            var left = this.cities[splitIndex-1];
            if(left.left > Math.max(right.right,right.left)){
               
                splitIndex--;
            } else if(right.right > Math.max(left.left,left.right)){
                
                splitIndex++;
            }
        }
        // console.log(splitIndex);
        this.cities[splitIndex].left = 0;
        this.cities[splitIndex-1].right = 0;
        var leftCities = [...this.cities.slice(0,splitIndex)];
        var rightCities = [...this.cities.slice(splitIndex)];

        // var center = this.cities[]

        if(leftCities.length <= 1){
            if(rightCities.length <= 1){
                return [];
            }
            return [new Group(...rightCities)]
        }
        if(rightCities.length <= 1){
            return [new Group(...leftCities)];
        }
        return [new Group(...leftCities), new Group(...rightCities)];
	}

    center(){
        if(typeof this._center === 'undefined'){
            if(this.cities.length == 1){
                return [0];
            }
            if(this.cities.length == 2){
                return this.cities[1].left;
            }
            var index = Math.floor(this.cities.length/2);
            this._center = this.cities.reduce((a,b)=> {
                // console.log(`${a} + (${b.city} - ${city.city})`);
                return a + Math.abs(b.city - this.cities[index].city);
            },0);
            // console.log(this._center);
        }
        
        return this._center;
    }

	valueOf(){return this._max;};
}

function crunch(plants, cities){
	var found = [];
    var size = cities.length;
    cities = cities.map((city,i,arr)=> new City(city,arr[i-1],arr[i+1],i));
	var groups = [new Group(...cities)];

	// console.log(groups);
    for(;plants>1;plants--){
        var mapped = groups.map(g=>g.center()-g.max);
        var largest = Math.max(...groups);
        // console.log('Largest:',largest)
        // console.log(...mapped);
		var index = groups.findIndex((g,i)=> mapped[i] == g.center() - g.max && g.max == largest);
		// console.log(index);
        groups = index == 0 ? 
            [...groups[index].split(),...groups.slice(index+1)]:
            [...groups.slice(0,index),...groups[index].split(),...groups.slice(index+1)];
    }
    // console.log(`=Cities=${size}================`);
    // console.log(groups);
    size = groups.map(g=>g.cities.length).reduce((a,b)=>a+b,0);
    
    // console.log(`=Cities=${size}================`);
    var wires = groups.map(g=>g.center());
    
    // console.log(...wires);
    // console.log(`=Cities=${size}================`);
    console.log(`Wire Length Needed: ${wires.reduce((a,b)=>a + b,0)}`);
}

function biggestGroup(groups){
	return groups.find(g => g[g.length-1].orig - g[0].orig);
}

function* range (start, end, limit) {
    while (start < end || typeof limit !== 'undefined' && limit-- > 0) {
        yield start
        start += 1 + Math.floor(Math.random()*100);
    }
}

function* cities (score){
	let n = Math.floor(Math.pow(2,score/5));
	var start = 0;
	while (n-- > 0 && start <= (1000 * n)) {
		yield start;
        start += 1 + Math.floor(Math.random()*100);
    }
}

if(typeof process.argv[3] === 'undefined'){
    crunch(1,[0, 2, 4, 6, 8]);
    console.log("Correct Answer: 12");
    crunch(3,[0, 1, 10, 11, 20, 21, 22, 30, 32]);
    console.log("Correct Answer: 23");
    crunch(5,[0, 1, 3, 6, 8, 11, 14]);
    console.log("Correct Answer: 3");
    crunch(6,[0, 1, 3, 6, 8, 14, 15, 18, 29, 30, 38, 41, 45, 46, 49, 58, 66, 72, 83, 84]);
    console.log("Correct Answer: 49");
    crunch(2, [0, 21, 31, 45, 49, 54]);
    console.log("Correct Answer: 40");
    crunch(2, [0, 4, 7, 9, 10]);
    console.log("Correct Answer: 7");
    
    var max = 0;
    var min = Number.POSITIVE_INFINITY;
    var avg = [];
    
    var score = typeof process.argv[2] === 'undefined' ? 60 : process.argv[2];

    for(j = 0; j<10; j++){
        var arr = []; for(let i of cities(score)) arr.push(i);
        var plants = Math.floor(1 + Math.random() * arr.length);
        console.log(`Running: Test:${j} Plants: ${plants}, Cities ${arr.length}, Score: ${score}`);
        var t0 = performance.now();
        crunch(plants,arr);
        var t1 = performance.now();
        time = (t1-t0)/1000;
        console.log(`Time Taken = ${time} seconds`);
        avg.push(time);
        max = Math.max(time,max);
        min = Math.min(time,min);
    }
    console.log(`Bench: ${avg.reduce((a,b)=>a+b,0)/avg.length} Max: ${max} Min: ${min} Total: ${avg.reduce((a,b)=>a+b,0)}`);
} else {
    var plants = process.argv[2];
    var arr = process.argv.slice(3);
    console.log(`Running: Plants: ${plants}, Cities ${arr.length}`);
    var t0 = performance.now();
    crunch(plants,arr);
    var t1 = performance.now();
    time = (t1-t0)/1000;
    console.log(`Time Taken = ${time} seconds`);
}

Pruébalo en línea!

Limpiaré el código comentado en los próximos días, ya que todavía estoy trabajando en esto, solo quería ver si esto pasaba más que los pequeños casos.

C (no competidor, puntaje pretest = 76)

Este es un intento de traducir la segunda solución Rust de @ AndersKaseorg a C.

typedef void V;typedef char C;typedef long L;
#define R return
#define W while
#define S static
#include<sys/syscall.h>
#define exit(x)     ({L r;asm volatile("syscall":"=a"(r):"0"(SYS_exit ),"D"(x)              :"cc","rcx","r11","memory");r;})
#define read(x,y,z) ({L r;asm volatile("syscall":"=a"(r):"0"(SYS_read ),"D"(x),"S"(y),"d"(z):"cc","rcx","r11","memory");r;})
#define write(x,y,z)({L r;asm volatile("syscall":"=a"(r):"0"(SYS_write),"D"(x),"S"(y),"d"(z):"cc","rcx","r11","memory");r;})
S V P(L x){C s[32],*p=s+32;*--p='\n';do{*--p='0'+x%10;x/=10;}W(x);write(1,p,s+32-p);}
#define N 0x100000 //max
#define INF (-1ul>>1)
S L cost[N],nk1,*am; //nk1:n-k+1, am:input's partial sums offset with the current "m" in _start()
S L f(L i,L j){if(i+1>=j&&cost[j]!=INF){L h=(i-j+1)>>1;R cost[j]+am[i+1]-am[j+h]-am[i-h+1]+am[j];}else{R INF;}}
S V smawk(L sh,L*c,L nc,L*r){ //sh:shift,c:cols,r:result
 L n=nk1>>sh;if(!n)R;
 L m=n>>1,u[m];
 if(n<nc){
  L ns=0,s[nc],sk[nc],*skp=sk;
  for(L jk=0;jk<nc;jk++){
   L j=c[jk];W(ns>0&&f(~(~(ns-1)<<sh),j)<=f(~(~(ns-1)<<sh),s[ns-1])){--ns;--skp;}
   if(ns<n){s[ns++]=j;*skp++=jk;}
  }
  smawk(sh+1,s,ns,u);for(L i=0;i<m;i++)u[i]=sk[u[i]];
 }else{
  smawk(sh+1,c,nc,u);
 }
 L l=0,ish=(1<<sh)-1,dsh=1<<(sh+1);
 for(L i=0;i<m;i++){
  L k=u[i],bj=l,bc=f(ish,c[l]);
  for(L j=l+1;j<=k;j++){L h=f(ish,c[j]);if(h<bc){bc=h;bj=j;}}
  *r++=bj;*r++=k;l=k;ish+=dsh;
 }
 if(n&1){
  L nsh=~(~(n-1)<<sh),bj=l,bc=f(nsh,c[l]);
  for(L j=l+1;j<nc;j++){L h=f(nsh,c[j]);if(h<bc){bc=h;bj=j;}}
  *r=bj;
 }
}
S L inp(L*a){
 L n=-1,l,v=0;C b[1<<20];
 W(0<(l=read(0,b,sizeof(b))))for(L i=0;i<l;i++)if('0'<=b[i]&&b[i]<='9'){v=b[i]-'0'+10*v;}else{a[++n]=v;v=0;}
 R n;
}
V _start(){
 S L a[N];L n=inp(a),k=*a,s=0;for(L i=0;i<n;i++){a[i]=s;s+=a[i+1];}a[n]=s;
 *cost=0;for(L i=1,l=n+1-k;i<l;i++)cost[i]=INF;
 S L c[N];L nc=n+1-k;for(L i=0;i<nc;i++)c[i]=i;
 S L r[N];nk1=n-k+1;for(L m=0;m<k;m++){am=a+m;smawk(0,c,nc,r);for(L i=n-k;i>=0;i--)cost[i]=f(i,r[i]);}
 P(cost[n-k]);exit(0);
}

Compilar con:

#!/bin/bash -e
clang -O3 -nostdlib -ffreestanding -fno-unwind-tables -fno-unroll-loops -fomit-frame-pointer -oa a.c
strip -R.comment -R'.note*' a

Limpiar , puntuación = 65

module main
import StdEnv, System.IO

parseArgs :: *World -> ((Int, {#Int}), *World)
parseArgs world
    # (args, world)
        = nextArgs [] world
    # args
        = reverse args
    # (k, a)
        = (hd args, tl args)
    = ((toInt k, {toInt n \\ n <- a}), world)
where
    nextArgs :: [String] *World -> ([String], *World)
    nextArgs args world
        # (arg, world)
            = evalIO getLine world
        | arg == ""
            = (args, world)
        = nextArgs [arg:args] world

minimalWeight :: Int !{#Int} -> Int
minimalWeight k a
    # count
        = size a
    # touches
        = createArray ((count - k + 3) / 2 * k) 0
    = treeWalk k count a [(0, 0, 0, 0)] touches
where
    treeWalk :: Int !Int {#Int} ![(!Int, !Int, Int, Int)] *{Int} -> Int
    treeWalk k verticies a [(weight, vertex, degree, requires) : nodes] touches
        | vertex >= verticies
            = weight
        | requires >= k
            = treeWalk k verticies a nodes touches
        # index
            = degree * k + requires
        | (select touches index) > vertex
            = treeWalk k verticies a nodes touches
        # (next, pivot)
            = (vertex + 1 + degree, verticies + requires)
        # (nodes, touches)
            = (orderedPrepend (weight, next, 0, requires + 1) nodes, update touches index (vertex + 1))
        | pivot >= k + next
            # (weight, vertex)
                = (weight + (select a next) - (select a vertex), vertex + 1)
            # nodes
                = orderedPrepend (weight, next + 1, 0, requires + 1) nodes
            | pivot == k + next
                = treeWalk k verticies a nodes touches
            # weight
                = weight + (select a (next + 1)) - (select a vertex)
            # nodes
                = orderedPrepend (weight, vertex, degree + 1, requires) nodes
            = treeWalk k verticies a nodes touches
        = treeWalk k verticies a nodes touches
    where
        orderedPrepend :: (!Int, Int, Int, Int) ![(!Int, Int, Int, Int)] -> [(Int, Int, Int, Int)]
        orderedPrepend a []
            = [a]
        orderedPrepend a [b : b_]
            # (x, _, _, _)
                = a
            # (y, _, _, _)
                = b
            | y > x
                = [a, b : b_]
            = [b : orderedPrepend a b_]

Start world
    # ((k, a), world)
        = parseArgs world
    = minimalWeight k a

Compilar con:
clm -h 1024M -gci 32M -gcf 32 -s 32M -t -nci -ou -fusion -dynamics -IL Platform main

Toma K, y luego cada elemento de A, como argumentos de línea de comandos.