题目
有一个动态数组a,约束如下:a的元素在5-10之间;a.sum小于100。
问:为什么随机出来的a绝对值都很大?如何解决这一问题?
…
int a[];
constraint c1{
a.size() inside [5:10];
a.sum() inside [0:100];
}
… 作者:YvetteGrace https://www.bilibili.com/read/cv21742233/?spm_id_from=333.999.0.0 出处:bilibili
int a[];constraint c1 {a.size() inside [5:10]; // 限制数组长度范围a.sum() inside [0:100]; // 总和约束a.allElements() inside [5:20]; // 限制每个元素的值域在5到20之间mean(a) < 15; // 限制平均值
}
随机生成满足约束条件的数组时,数组长度和元素值之间存在相互制约的关系。尤其在数组长度较短的情况下,要满足总和小于100的约束,可能出现元素值较大的情况。原因包括:
随机生成的倾向:
随机生成数组时,数组元素的值需要满足 a.sum() < 100。当数组长度较短时(接近下限5),每个元素的值在随机生成时,平均值会相对较大,这样才能更容易满足和的约束。
数组长度对总和的影响:
若数组长度较长(接近上限10),每个元素的值可以较小,因为更多的元素可以分摊总和。例如,如果数组长度是10,每个元素平均值接近10就可以轻松满足总和小于100的要求。
举例说明
数组长度为5:
假设数组长度为5,总和需要小于100,随机生成的每个元素的值可以在 0 到 20 之间。为了更容易满足总和小于100,生成器可能会选择较大值。
示例:a = [15, 18, 20, 22, 20],此时总和为95,每个元素值较大。
数组长度为10:
假设数组长度为10,总和需要小于100,随机生成的每个元素的值可以在 0 到 10 之间。为了更容易满足总和小于100,生成器可以选择较小值。
示例:a = [8, 9, 10, 7, 8, 9, 10, 9, 10, 8],此时总和为88,每个元素值较小。
解决方案
为了避免生成的数组元素值过大,可以增加一些约束条件,确保每个元素的值不至于过大:
限制元素的值域:
明确限制每个元素的最大值,使得生成的元素值不会过大。
java
复制代码
int a[];
constraint c1 {
a.size() inside [5:10]; // 限制数组长度范围
a.sum() inside [0:100]; // 总和约束
a.allElements() inside [5:20]; // 限制每个元素的值域在5到20之间
}
调整生成策略:
如果可以控制生成策略,增加生成的均匀性,使得元素值不会集中在上限附近。
增加更多约束:
增加约束条件,限制平均值或标准差,使得生成的数组更加均衡。
java
复制代码
int a[];
constraint c1 {
a.size() inside [5:10]; // 限制数组长度范围
a.sum() inside [0:100]; // 总和约束
a.allElements() inside [5:20]; // 限制每个元素的值域在5到20之间
mean(a) < 15; // 限制平均值
}
通过这些约束条件,可以有效避免生成的数组元素值过大,同时满足总和小于100的要求。这样即使数组长度较短,每个元素的值也不会过大,从而更均衡地满足约束条件。