P17294 [ICPC 2026 Xi'an I] North and South
题目描述
Yuki 有一个长度为 $n$ 的序列 $a$。
Yuki 定义一次操作为:
- 选择一个 **长度为偶数** 的区间 $[l,r]$。对于每个满足 $l \le i \le r$ 的正整数 $i$:
- 若 $i-l$ 为奇数,则 $a_i$ 的值减少 $1$,即 $a_i \gets a_i-1$。
- 若 $i-l$ 为偶数,则 $a_i$ 的值增加 $1$,即 $a_i \gets a_i+1$。
现在,Yuki 想进行若干次操作,使得序列 $a$ 中的所有数均相等。你需要帮助 Yuki 求出,使序列 $a$ 中的所有数均相等的最小操作次数,或报告无解。
输入格式
本题包含多组测试数据。
第一行包含一个正整数 $t$ $(1 \le t \le 10^5)$,表示测试数据组数。
对于每组测试数据:
- 第一行包含一个正整数 $n$ $(1 \le n \le 10^6)$。
- 第二行包含 $n$ 个整数 $a_1,\dots,a_n$ $(0 \le a_i \le 10^{12})$。
保证所有测试数据中 $n$ 的总和不超过 $10^6$。
输出格式
对于每组测试数据,输出一行:
- 若无解,则输出一个整数 $-1$。
- 若有解,则输出一个整数,表示使序列 $a$ 中的所有数均相等的最小操作次数。
说明/提示
对于第 $1$ 组测试数据:
- 第 $1$ 次操作选择区间 $[1,2]$ 进行操作,原序列变为 $2,2$,此时所有数都相同。
- 可以证明,不存在操作次数更少的操作方案,因此答案为 $1$。
对于第 $2$ 组测试数据:
- 第 $1$ 次操作选择区间 $[1,4]$ 进行操作,原序列变为 $2,4,2,4$。
- 第 $2$ 次操作选择区间 $[1,4]$ 进行操作,原序列变为 $3,3,3,3$,此时所有数都相同。
- 可以证明,不存在操作次数更少的操作方案,因此答案为 $2$。
对于第 $3$ 组测试数据:
- 容易证明该序列在任意次操作内都无法使得所有数均相等,故无解。