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| }。
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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);
}
}

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