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leetcode-master/problems/kamacoder/0044.开发商购买土地.md
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2025-07-06 11:28:34 +08:00

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# 44. 开发商购买土地
> 本题为代码随想录后续扩充题目还没有视频讲解顺便让大家练习一下ACM输入输出模式笔试面试必备
[题目链接](https://kamacoder.com/problempage.php?pid=1044)
【题目描述】
在一个城市区域内被划分成了n * m个连续的区块每个区块都拥有不同的权值代表着其土地价值。目前有两家开发公司A 公司和 B 公司,希望购买这个城市区域的土地。
现在,需要将这个城市区域的所有区块分配给 A 公司和 B 公司。
然而,由于城市规划的限制,只允许将区域按横向或纵向划分成两个子区域,而且每个子区域都必须包含一个或多个区块。
为了确保公平竞争,你需要找到一种分配方式,使得 A 公司和 B 公司各自的子区域内的土地总价值之差最小。
注意:区块不可再分。
【输入描述】
第一行输入两个正整数,代表 n 和 m。
接下来的 n 行,每行输出 m 个正整数。
输出描述
请输出一个整数,代表两个子区域内土地总价值之间的最小差距。
【输入示例】
3 3
1 2 3
2 1 3
1 2 3
【输出示例】
0
【提示信息】
如果将区域按照如下方式划分:
1 2 | 3
2 1 | 3
1 2 | 3
两个子区域内土地总价值之间的最小差距可以达到 0。
【数据范围】:
* 1 <= n, m <= 100
* n 和 m 不同时为 1。
## 思路
看到本题,大家如果想暴力求解,应该是 n^3 的时间复杂度,
一个 for 枚举分割线, 嵌套 两个for 去累加区间里的和。
如果本题要求 任何两个行(或者列)之间的数值总和,大家在[0058.区间和](./0058.区间和.md) 的基础上 应该知道怎么求。
就是前缀和的思路先统计好前n行的和 q[n],如果要求矩阵 a行 到 b行 之间的总和,那么就 q[b] - q[a - 1]就好。
至于为什么是 a - 1大家去看 [0058.区间和](./0058.区间和.md) 的分析,使用 前缀和 要注意 区间左右边的开闭情况。
本题也可以使用 前缀和的思路来求解,先将 行方向,和 列方向的和求出来,这样可以方便知道 划分的两个区间的和。
代码如下:
```CPP
#include <iostream>
#include <vector>
#include <climits>
using namespace std;
int main () {
int n, m;
cin >> n >> m;
int sum = 0;
vector<vector<int>> vec(n, vector<int>(m, 0)) ;
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
cin >> vec[i][j];
sum += vec[i][j];
}
}
// 统计横向
vector<int> horizontal(n, 0);
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0 ; j < m; j++) {
horizontal[i] += vec[i][j];
}
}
// 统计纵向
vector<int> vertical(m , 0);
for (int j = 0; j < m; j++) {
for (int i = 0 ; i < n; i++) {
vertical[j] += vec[i][j];
}
}
int result = INT_MAX;
int horizontalCut = 0;
for (int i = 0 ; i < n; i++) {
horizontalCut += horizontal[i];
result = min(result, abs(sum - horizontalCut - horizontalCut));
}
int verticalCut = 0;
for (int j = 0; j < m; j++) {
verticalCut += vertical[j];
result = min(result, abs(sum - verticalCut - verticalCut));
}
cout << result << endl;
}
```
时间复杂度: O(n^2)
其实本题可以在暴力求解的基础上,优化一下,就不用前缀和了,在行向遍历的时候,遇到行末尾就统一一下, 在列向遍历的时候,遇到列末尾就统计一下。
时间复杂度也是 O(n^2)
代码如下:
```CPP
#include <iostream>
#include <vector>
#include <climits>
using namespace std;
int main () {
int n, m;
cin >> n >> m;
int sum = 0;
vector<vector<int>> vec(n, vector<int>(m, 0)) ;
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
cin >> vec[i][j];
sum += vec[i][j];
}
}
int result = INT_MAX;
int count = 0; // 统计遍历过的行
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0 ; j < m; j++) {
count += vec[i][j];
// 遍历到行末尾时候开始统计
if (j == m - 1) result = min (result, abs(sum - count - count));
}
}
count = 0; // 统计遍历过的列
for (int j = 0; j < m; j++) {
for (int i = 0 ; i < n; i++) {
count += vec[i][j];
// 遍历到列末尾的时候开始统计
if (i == n - 1) result = min (result, abs(sum - count - count));
}
}
cout << result << endl;
}
```
## 其他语言版本
### Java
前缀和
```Java
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int n = scanner.nextInt();
int m = scanner.nextInt();
int sum = 0;
int[][] vec = new int[n][m];
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
vec[i][j] = scanner.nextInt();
sum += vec[i][j];
}
}
// 统计横向
int[] horizontal = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
horizontal[i] += vec[i][j];
}
}
// 统计纵向
int[] vertical = new int[m];
for (int j = 0; j < m; j++) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
vertical[j] += vec[i][j];
}
}
int result = Integer.MAX_VALUE;
int horizontalCut = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
horizontalCut += horizontal[i];
result = Math.min(result, Math.abs((sum - horizontalCut) - horizontalCut));
// 更新result。其中horizontalCut表示前i行的和sum - horizontalCut表示剩下的和作差、取绝对值得到题目需要的“A和B各自的子区域内的土地总价值之差”。下同。
}
int verticalCut = 0;
for (int j = 0; j < m; j++) {
verticalCut += vertical[j];
result = Math.min(result, Math.abs((sum - verticalCut) - verticalCut));
}
System.out.println(result);
scanner.close();
}
}
```
优化暴力
```Java
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int n = scanner.nextInt();
int m = scanner.nextInt();
int sum = 0;
int[][] vec = new int[n][m];
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
vec[i][j] = scanner.nextInt();
sum += vec[i][j];
}
}
int result = Integer.MAX_VALUE;
int count = 0; // 统计遍历过的行
// 行切分
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
count += vec[i][j];
// 遍历到行末尾时候开始统计
if (j == m - 1) {
result = Math.min(result, Math.abs(sum - 2 * count));
}
}
}
count = 0;
// 列切分
for (int j = 0; j < m; j++) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
count += vec[i][j];
// 遍历到列末尾时候开始统计
if (i == n - 1) {
result = Math.min(result, Math.abs(sum - 2 * count));
}
}
}
System.out.println(result);
scanner.close();
}
}
```
### python
前缀和
```python
def main():
import sys
input = sys.stdin.read
data = input().split()
idx = 0
n = int(data[idx])
idx += 1
m = int(data[idx])
idx += 1
sum = 0
vec = []
for i in range(n):
row = []
for j in range(m):
num = int(data[idx])
idx += 1
row.append(num)
sum += num
vec.append(row)
# 统计横向
horizontal = [0] * n
for i in range(n):
for j in range(m):
horizontal[i] += vec[i][j]
# 统计纵向
vertical = [0] * m
for j in range(m):
for i in range(n):
vertical[j] += vec[i][j]
result = float('inf')
horizontalCut = 0
for i in range(n):
horizontalCut += horizontal[i]
result = min(result, abs(sum - 2 * horizontalCut))
verticalCut = 0
for j in range(m):
verticalCut += vertical[j]
result = min(result, abs(sum - 2 * verticalCut))
print(result)
if __name__ == "__main__":
main()
```
优化暴力
```python
def main():
import sys
input = sys.stdin.read
data = input().split()
idx = 0
n = int(data[idx])
idx += 1
m = int(data[idx])
idx += 1
sum = 0
vec = []
for i in range(n):
row = []
for j in range(m):
num = int(data[idx])
idx += 1
row.append(num)
sum += num
vec.append(row)
result = float('inf')
count = 0
# 行切分
for i in range(n):
for j in range(m):
count += vec[i][j]
# 遍历到行末尾时候开始统计
if j == m - 1:
result = min(result, abs(sum - 2 * count))
count = 0
# 列切分
for j in range(m):
for i in range(n):
count += vec[i][j]
# 遍历到列末尾时候开始统计
if i == n - 1:
result = min(result, abs(sum - 2 * count))
print(result)
if __name__ == "__main__":
main()
```
### JavaScript
前缀和
```js
function func() {
const readline = require('readline')
const rl = readline.createInterface({
input: process.stdin,
output: process.stdout
})
let inputLines = []
rl.on('line', function (line) {
inputLines.push(line.trim())
})
rl.on('close', function () {
let [n, m] = inputLines[0].split(" ").map(Number)
let c = new Array(n).fill(0)
let r = new Array(m).fill(0)
let arr = new Array(n)
let sum = 0//数组总和
let min = Infinity//设置最小值的初始值为无限大
//定义数组
for (let s = 0; s < n; s++) {
arr[s] = inputLines[s + 1].split(" ").map(Number)
}
//每一行的和
for (let i = 0; i < n; i++) {
for (let j = 0; j < m; j++) {
c[i] += arr[i][j]
sum += arr[i][j]
}
}
//每一列的和
for (let i = 0; i < n; i++) {
for (let j = 0; j < m; j++) {
r[j] += arr[i][j]
}
}
let sum1 = 0, sum2 = 0
//横向切割
for (let i = 0; i < n; i++) {
sum1 += c[i]
min = min < Math.abs(sum - 2 * sum1) ? min : Math.abs(sum - 2 * sum1)
}
//纵向切割
for (let j = 0; j < m; j++) {
sum2 += r[j]
min = min < Math.abs(sum - 2 * sum2) ? min : Math.abs(sum - 2 * sum2)
}
console.log(min);
})
}
```
### C
前缀和
```c
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 0, m = 0, ret_ver = 0, ret_hor = 0;
// 读取行和列的值
scanf("%d%d", &n, &m);
// 动态分配数组a(横)和b(纵)的空间
int *a = (int *)malloc(sizeof(int) * n);
int *b = (int *)malloc(sizeof(int) * m);
// 初始化数组a和b
for (int i = 0; i < n; i++)
{
a[i] = 0;
}
for (int i = 0; i < m; i++)
{
b[i] = 0;
}
// 读取区块权值并计算每行和每列的总权值
for (int i = 0; i < n; i++)
{
for (int j = 0; j < m; j++)
{
int tmp;
scanf("%d", &tmp);
a[i] += tmp;
b[j] += tmp;
}
}
// 计算每列以及每行的前缀和
for (int i = 1; i < n; i++)
{
a[i] += a[i - 1];
}
for (int i = 1; i < m; i++)
{
b[i] += b[i - 1];
}
// 初始化ret_ver和ret_hor为最大可能值
ret_hor = a[n - 1];
ret_ver = b[m - 1];
// 计算按行划分的最小差异
int ret2 = 0;
while (ret2 < n)
{
ret_hor = (ret_hor > abs(a[n - 1] - 2 * a[ret2])) ? abs(a[n - 1] - 2 * a[ret2]) : ret_hor;
// 原理同列,但更高级
ret2++;
}
// 计算按列划分的最小差异
int ret1 = 0;
while (ret1 < m)
{
if (ret_ver > abs(b[m - 1] - 2 * b[ret1]))
{
ret_ver = abs(b[m - 1] - 2 * b[ret1]);
}
ret1++;
}
// 输出最小差异
printf("%d\n", (ret_ver <= ret_hor) ? ret_ver : ret_hor);
// 释放分配的内存
free(a);
free(b);
return 0;
}
```
### Go
前缀和
```go
package main
import (
"fmt"
"os"
"bufio"
"strings"
"strconv"
"math"
)
func main() {
var n, m int
reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
line, _ := reader.ReadString('\n')
line = strings.TrimSpace(line)
params := strings.Split(line, " ")
n, _ = strconv.Atoi(params[0])
m, _ = strconv.Atoi(params[1])//n和m读取完成
land := make([][]int, n)//土地矩阵初始化
for i := 0; i < n; i++ {
line, _ := reader.ReadString('\n')
line = strings.TrimSpace(line)
values := strings.Split(line, " ")
land[i] = make([]int, m)
for j := 0; j < m; j++ {
value, _ := strconv.Atoi(values[j])
land[i][j] = value
}
}//所有读取完成
//初始化前缀和矩阵
preMatrix := make([][]int, n+1)
for i := 0; i <= n; i++ {
preMatrix[i] = make([]int, m+1)
}
for a := 1; a < n+1; a++ {
for b := 1; b < m+1; b++ {
preMatrix[a][b] = land[a-1][b-1] + preMatrix[a-1][b] + preMatrix[a][b-1] - preMatrix[a-1][b-1]
}
}
totalSum := preMatrix[n][m]
minDiff := math.MaxInt32//初始化极大数,用于比较
//按行分割
for i := 1; i < n; i++ {
topSum := preMatrix[i][m]
bottomSum := totalSum - topSum
diff := int(math.Abs(float64(topSum - bottomSum)))
if diff < minDiff {
minDiff = diff
}
}
//按列分割
for j := 1; j < m; j++ {
topSum := preMatrix[n][j]
bottomSum := totalSum - topSum
diff := int(math.Abs(float64(topSum - bottomSum)))
if diff < minDiff {
minDiff = diff
}
}
fmt.Println(minDiff)
}
```