本文涉及的基础知识点

C++二分查找
C++算法：前缀和、前缀乘积、前缀异或的原理、源码及测试用例 包括课程视频

LeetCode2602. 使数组元素全部相等的最少操作次数

同时给你一个长度为 m 的整数数组 queries 。第 i 个查询中，你需要将 nums 中所有元素变成 queries[i] 。你可以执行以下操作 任意 次：
将数组里一个元素 增大 或者 减小 1 。
请你返回一个长度为 m 的数组 answer ，其中 answer[i]是将 nums 中所有元素变成 queries[i] 的 最少 操作次数。
注意，每次查询后，数组变回最开始的值。
示例 1：
输入：nums = [3,1,6,8], queries = [1,5]
输出：[14,10]
解释：第一个查询，我们可以执行以下操作：

• 将 nums[0] 减小 2 次，nums = [1,1,6,8] 。
• 将 nums[2] 减小 5 次，nums = [1,1,1,8] 。
• 将 nums[3] 减小 7 次，nums = [1,1,1,1] 。
  第一个查询的总操作次数为 2 + 5 + 7 = 14 。
  第二个查询，我们可以执行以下操作：
• 将 nums[0] 增大 2 次，nums = [5,1,6,8] 。
• 将 nums[1] 增大 4 次，nums = [5,5,6,8] 。
• 将 nums[2] 减小 1 次，nums = [5,5,5,8] 。
• 将 nums[3] 减小 3 次，nums = [5,5,5,5] 。
  第二个查询的总操作次数为 2 + 4 + 1 + 3 = 10 。
  示例 2：

输入：nums = [2,9,6,3], queries = [10]
输出：[20]
解释：我们可以将数组中所有元素都增大到 10 ，总操作次数为 8 + 1 + 4 + 7 = 20 。

提示：
n == nums.length
m == queries.length
1 <= n, m <= 10⁵
1 <= nums[i], queries[i] <= 10⁹

C++二分查找

n = nums.size()
对num按升序排序，令nums[0…j-1]都小于que[i]， nums[j…]都大于等于que[i]。
则结果是：que[i]$\times$j - nums[0…j-1]之和 + nums[j…]之和- que[i]$\times$(n-j)
求子数组之和用前缀和。

代码

核心代码

class Solution {
		public:
			vector<long long> minOperations(vector<int>& nums, vector<int>& queries) {
				sort(nums.begin(), nums.end());
				vector<long long> preSum(1);
				for (const auto& n : nums) {
					preSum.emplace_back(n + preSum.back());
				}
				vector<long long> ret;
				for (const long long que : queries) {
					int j = lower_bound(nums.begin(), nums.end(), que) - nums.begin();
					const long long cur =que * j - preSum[j] + (preSum.back() - preSum[j]) - que * (nums.size() - j);
					ret.emplace_back(cur);
				}
				return ret;
			}
		};

单元测试

vector<int> nums, queries;
		TEST_METHOD(TestMethod11)
		{
			nums = { 3, 1, 6, 8 }, queries = { 1, 5 };
			auto res = Solution().minOperations(nums, queries);
			AssertEx({ 14,10 }, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod12)
		{
			nums = { 2,9,6,3 }, queries = {10 };
			auto res = Solution().minOperations(nums, queries);
			AssertEx({ 20 }, res);
		}