关键变形 —— 拆解绝对值的和
绝对值的和 |a| + |b|
有一个重要的数学性质:
对于任意实数 a,b
,等式|a| + |b| = max{ |a+b|, |a-b| }
恒成立。
我们可以通过分类讨论(基于 a
和 b
的符号组合)验证这个性质:
1. 当 a ≥ 0, b ≥ 0
时:
|a| + |b| = a + b
,而 a + b = |a+b|
(因为两非负数之和仍非负)。
此时 |a-b|
表示两数的 “差值”,必然小于等于两数的 “和值”(即 |a-b| ≤ a+b
),因此 |a| + |b| = |a+b|
。
2. 当 a ≥ 0, b ≤ 0
时:
|a| + |b| = a + (-b)
(因为 b ≤ 0
,其绝对值为 -b
),而 a - b = |a - b|
(因为 a ≥ 0
、-b ≥ 0
,两者之和非负)。
此时 |a+b|
表示两数的 “抵消后的值”,必然小于等于两数的 “绝对值之和”(即 |a+b| ≤ a - b
),因此 |a| + |b| = |a - b|
。
3. 其他符号组合(如 a ≤ 0, b ≥ 0
或 a ≤ 0, b ≤ 0
):
可参考上述逻辑同理验证。例如 a ≤ 0, b ≥ 0
与 “a ≥ 0, b ≤ 0
” 对称,a ≤ 0, b ≤ 0
与 “a ≥ 0, b ≥ 0
” 对称,最终均满足 |a| + |b| = max{ |a+b|, |a-b| }
。
import java.io.*; import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) throws IOException { Scanner sc = new Scanner(System.in); int n = sc.nextInt(); sc.nextLine(); // 消耗掉换行符 String[] parts = sc.nextLine().split(" "); long[] A = new long[n]; for (int i = 0; i < n; i++) { A[i] = Long.parseLong(parts[i]); } // 计算x = i² + A_i²的最大最小值 long maxX = Long.MIN_VALUE; long minX = Long.MAX_VALUE; // 计算y = i² - A_i²的最大最小值 long maxY = Long.MIN_VALUE; long minY = Long.MAX_VALUE; for (int i = 0; i < n; i++) { // 注意索引是从1开始的 long index = i + 1; long indexSq = index * index; long aSq = A[i] * A[i]; long x = indexSq + aSq; long y = indexSq - aSq; maxX = Math.max(maxX, x); minX = Math.min(minX, x); maxY = Math.max(maxY, y); minY = Math.min(minY, y); } // 最大距离是两个差值中的较大者 long maxDist = Math.max(maxX - minX, maxY - minY); System.out.println(maxDist); } }