65010 - [NOIP2021] 方差 variance
给定长度为 n 的非严格递增正整数数列 1 \le a_1 \le a_2 \le \cdots \le a_n。每次可以进行的操作是:任意选择一个正整数 1 < i < n,将 a_i 变为 a_{i - 1} + a_{i + 1} - a_i。求在若干次操作之后,该数列的方差最小值是多少。请输出最小值乘以 n^2 的结果。
其中方差的定义为:数列中每个数与平均值的差的平方的平均值。更形式化地说,方差的定义为 D = \frac{1}{n} \sum_{i = 1}^{n} {(a_i - \bar a)}^2,其中 \bar a = \frac{1}{n} \sum_{i = 1}^{n} a_i。
输入
输入的第一行包含一个正整数 n,保证 n \le {10}^4。
输入的第二行有 n 个正整数,其中第 i 个数字表示 a_i 的值。数据保证 1 \le a_1 \le a_2 \le \cdots \le a_n。
输出
输出仅一行,包含一个非负整数,表示你所求的方差的最小值的 n^2 倍。
样例
输入
4 1 2 4 6
输出
52
提示
【样例解释 #1】
对于 (a_1, a_2, a_3, a_4) = (1, 2, 4, 6),第一次操作得到的数列有 (1, 3, 4, 6),第二次操作得到的新的数列有 (1, 3, 5, 6)。之后无法得到新的数列。
对于 (a_1, a_2, a_3, a_4) = (1, 2, 4, 6),平均值为 \frac{13}{4},方差为 \frac{1}{4}({(1 - \frac{13}{4})}^2 + {(2 - \frac{13}{4})}^2 + {(4 - \frac{13}{4})}^2 + {(6 - \frac{13}{4})}^2) = \frac{59}{16}。
对于 (a_1, a_2, a_3, a_4) = (1, 3, 4, 6),平均值为 \frac{7}{2},方差为 \frac{1}{4} ({(1 - \frac{7}{2})}^2 + {(3 - \frac{7}{2})}^2 + {(4 - \frac{7}{2})}^2 + {(6 - \frac{7}{2})}^2) = \frac{13}{4}。
对于 (a_1, a_2, a_3, a_4) = (1, 3, 5, 6),平均值为 \frac{15}{4},方差为 \frac{1}{4} ({(1 - \frac{15}{4})}^2 + {(3 - \frac{15}{4})}^2 + {(5 - \frac{15}{4})}^2 + {(6 - \frac{15}{4})}^2) = \frac{59}{16}。
【数据范围】
测试点编号 | n \le | a_i \le |
---|---|---|
1 \sim 3 | 4 | 10 |
4 \sim 5 | 10 | 40 |
6 \sim 8 | 15 | 20 |
9 \sim 12 | 20 | 300 |
13 \sim 15 | 50 | 70 |
16 \sim 18 | 100 | 40 |
19 \sim 22 | 400 | 600 |
23 \sim 25 | {10}^4 | 50 |
对于所有的数据,保证 1 \le n \le {10}^4,1 \le a_i \le 600。