题意:给定一个(n)个数的序列((n)为偶数) 。将数列组合为若干组。每组的数的个数至少为2。
求每一组数的和平方后,所有组之和的最小值。
思路:
排序后,第(i)小与第(i)大两两配对就行了。
证明:
A.两两配对更优
因为假设两个数组合起来((a+b)^2=a^2+2ab+b^2),相比于$ a2+b2$,只会多了个(2ab)的项
如果是三个数组合起来,那么是((a+b+c)^2 =a^2+b^2+c^2+2ab+2ac+2bc),会多3个类似(2ab)的项。以此类推。
题目已经说明所有数均大于0,显然我们无法在(a^2)这种项下功夫,所以只要类似(2ab)的项越少,答案就越小。
假设两两组合,所得的这种(2ab)的项是最少的。
Q.E.D
B.小的与大的配对更优
假设(a<b<c<d),则问题转化为证明(ac+bd - ad-bcge0)
(ac+bd-ad-bc)
(=(a-b)c + (b-a)d)
(= -(b-a)c + (b-a) d)
$ ecause c<d$
( herefore (b-a)c <(b-a)d)
( herefore -(b-a)c +(b-a)d >0)
( herefore ac+bd-ad-bc>0)
Q.E.D.
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
long long n,a[300100],ans;
int main()
{
cin>>n;
for (int i=1;i<=n;i++)
cin>>a[i];
sort(a+1,a+1+n);
for (int i=1;i<=n/2;i++)
{
ans+=(a[i]+a[n-i+1])*(a[i]+a[n-i+1]);
}
cout<<ans<<endl;
return 0;
}