基本同另一道棋盘分割。不同的是那道题求平方和,这道题求均方差。
$$
\begin {aligned}
\sigma &= \sqrt {\frac{ \sum_{i=1}^n (x_i - \bar x)^2} n} \\
&= \sqrt {\frac{ \sum_{i=1}^n x_i^2 -2x_i\bar x + \bar x^2} n}\\
&= \sqrt {\frac{ \sum_{i=1}^n x_i^2 -\sum_{i=1}^n 2x_i\bar x + \sum_{i=1}^n\bar x^2} n}\\
&= \sqrt {\frac{ \sum_{i=1}^n x_i^2 -2\bar x\sum_{i=1}^n x_i + n\bar x^2} n} \\
\end{aligned}
$$
其中
$$
\begin{aligned}
& \frac {\sum_{i=1}^n x_i} n = \bar x \\
\Longrightarrow & \sum_{i=1}^n x_i = n \bar x \\
\end{aligned}
$$
带入上式
$$
\begin {aligned}
\sigma &= \sqrt {\frac{ \sum_{i=1}^n x_i^2 -2\bar x\sum_{i=1}^n x_i + n\bar x^2} n} \\
&= \sqrt {\frac{ \sum_{i=1}^n x_i^2 -2\bar xn \bar x + n\bar x^2} n} \\
&= \sqrt {\frac{ \sum_{i=1}^n x_i^2 - n\bar x^2} n} \\
\end{aligned}
$$
而此题中,总和和分割的个数都已知,所以平均数是确定,答案最小时,也就是平方和最小。
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