/**
* Created by lw_co on 2017/3/3.
*/
import java.io.*;
import java.util.*;
import java.text.*;
import java.math.*;
import java.util.regex.*;
public class Solution {
/** 请完成下面这个函数，实现题目要求的功能 **/
/** 当然，你也可以不按照这个模板来作答，完全按照自己的想法来 ^-^ **/
/**
*
* 对于一个长度为N的整型数组A， 数组里所有的数都是正整数，对于两个满足0<=X <= Y <N的整数，A[X], A[X+1] … A[Y]构成A的一个切片，记作(X, Y)。
用三个下标 m1, m2, m3下标满足条件 0 < m1, m1 + 1 < m2, m2 +1 < m3 < N – 1。
可以把这个整型数组分成(0, m1-1), (m1+1, m2-1), (m2+1, m3-1), (m3+1, N-1) 四个切片。如果这四个切片中的整数求和相等，称作“四等分”。
编写一个函数，求一个给定的整型数组是否可以四等分，如果可以，返回一个布尔类型的true，如果不可以返回一个布尔类型的false。
限制条件： 数组A最多有1,000,000项，数组中的整数取值范围介于-1,000,000到1,000,000之间。
要求： 函数的计算复杂度为O(N)，使用的额外存储空间（除了输入的数组之外）最多为O(N)。
例子：
对于数组A=[2, 5, 1, 1, 1, 1, 4, 1, 7, 3, 7] 存在下标 2, 7, 9使得数组分成四个分片[2, 5], [1, 1, 1, 4], [7], [7]，这三个分片内整数之和相等，所以对于这个数组，函数应该返回true。
对于数组 A=[10, 2, 11, 13, 1, 1, 1, 1, 1]， 找不到能把数组四等分的下标，所以函数应该返回false。
*/
/****************************************************/
/**注意：
* 1、只删除3个元素，等分为四份。
* 2、数组元素为正整数。
* 3、疑问：后面又说整数取值范围介于-1,000,000到1,000,000之间？明显混淆视听，看来阿里的题考查阅读与观察啊！
*
* */
/**方法一：
* 时间复杂度O(n)
* 思路：
* 1、先二等分，去除中间那个元素。至少中间左边还是右边有待考证，但可以肯定超过平均数的第三个数
*
* 符号：
* indexBegin开始索引，indexEnd结束索引。
* 在sumArr,与chooseRemove中均计算的是indexBegin<=i<indexEnd的元素。
* 元素分布：0至v1-1,v1+1到v2-1,v2+1到N-1
*
* */
/**测试用例：
* {1,1,1,1,7,1,3,4,1,2,1,5,2,2} true;把7换成10，把4换成1，原式也可等分，但却如下
* {1,1,1,1,10,1,3,1,1,2,1,5,2,2} false;
* {2,2,5,1,2,1,1,3,1,10,1,1,1,1} false;上面的倒序。看来与顺序无关，算法还是存在问题，此种解法存在问题。
*
* */
/**方法二
* 时间复杂度O(n)
* 从两边开始找，找到之后再找中间
* 技巧，注意到只删除3个元素，又因为要第一分组与第四分组相等.
* 设等分值为v,第一分组n1与第二分组元素n4个数共为n,则2<=N-3-n<=2v;
* 2<=N-3-n<=2v，解释：最小还剩下两个位置各为一部分，最大即剩下的就是其它两部分均为1组成，所以最多有2v个1。
* 对于情况{1,5,3,1,9,1,9,1,3,2,4}，该方法不能正确等分，因为还缺少条件。
*
* */
/**方法二纠正与改进
* 关键找到v的下限。
* 注意条件，只去除3个元素，也就是说我们可以记下最大的三个元素，或者max元素。
* 当我们找到第一部分和第四部分相等时(记等分值为 v)，相应的分割元素也就知道了，记为d1与d3，而只有中间那个分割元d2还未知。
* 对于d2有：min<=d2<=max, min与max为数组中的最大与最小值
* 若能四等分，则有 (sum-2*v-max-d1-d3)/2 <= v=(sum-2*v-d2-d1-d3)/2 <= (sum-2*v-min-d1-d3)/2,即 sum-max <= 4v+d1+d3 <= sum-min
*
* 该方法忽略一种情况，即若等号成立满足，max或者min就是中间的d2否则不成立，即在边界条件成立时我们需要单独检测d2是否为min或者max，才能说明能否分割，下面例子说明该缺点。
*
* 总结：以前的条件为，2<=N-3-n<=2v 现改变为，sum-max <= 4v+d1+d3 <= sum-min
*
* 其它条件：
* s(中)-max<=s(左)+s(右)<s(中),即 v >=(s(中)-max)/2;
* (sum-top3)/4<=v
*
* 例子缺点：
* int[] A={1,5,3,1,9,1,9,1,3,2,4};//false;
* int[] A={1,5,3,1,5,9,5,1,3,2,4};//true;
* 以上两组都可等分。所以该方法还是存在问题。
* */
/**方法三
* 由于方法二还是不能完美解决
* 但是事先不知道中间那个分割值，只有去验证。验证正确则为true,否则重新找。
* 在findValLocate中嵌套checkingFind。
* 只加这么两行，循环体中，在判断sum-max <= 4v+d1+d3 <= sum-min下面
re[2]=checkingFind(A,re[0],re[1]+1,re[3]-1);
if(re[2]>0 && (smm[0]-(A[re[1]]+A[re[2]]+A[re[3]]) )/4==v1 ){return re;}
* 算法复杂度不好分析，最好O(n)，最坏(n^2)
*
*
* */
//方法三开始**********************************************
static boolean resolve3(int[] A) {
int[] re=findValLocate3(A);
System.out.println("寻找完毕,均分值，d1,d2,d3分别为: "+Arrays.toString(re));
if(re==null){
return false;
}
return true;
}
static int[] findValLocate3(int[] A){
int v1=0,v4=0;
int[] smm=sumArrMaxMin(A);
for(int i=0,j=A.length-1;i<j;){
if(v1<v4){
v1=v1+A[i];
++i;
}else if(v1>v4){
v4=v4+A[j];
--j;
}else{
/*验证：sum-max <= 4v+d1+d3 <= sum-min*/
int m=4*v1+A[i]+A[j];
if((smm[0]-smm[2]) <= m && m<= (smm[0]-smm[1]) ){
int re[]={v1,i,0,j};
/*区别于方法二的地方*/
re[2]=checkingFind(A,re[0],re[1]+1,re[3]-1);
//System.out.println("re值="+Arrays.toString(re));
if(re[2]>0 && (smm[0]-(A[re[1]]+A[re[2]]+A[re[3]]) )/4==v1 ){
return re;
/*if((smm[0]-smm[2]) == m){
if( A[re[2]] ==smm[2]){
return re;
}
}else if(m== (smm[0]-smm[1]) ){
if( A[re[2]] ==smm[1]){
return re;
}
}*/
}
}
v1=v1+A[i];
++i;
//System.out.println(i);
/*改进前：
//验证：2<=N-3-n<=2v
int m=A.length-3-(i+1+A.length-j);
if(m>=2 && m<=2*v1 ){
//这里返回的是去除点的位置，i,j没有加减，
//是因为以前的操作都让它向后移了一位了，
//现在指的就是要去除的点
int re[]={v1,i,0,j};
return re;
}else{
v1=v1+A[i];
++i;
}*/
}
}
return null;
}
//方法三结束**********************************************
//方法二开始**********************************************
static boolean resolve2(int[] A) {
int[] re=findValLocate(A);
System.out.println("寻找完毕，开始检查: "+Arrays.toString(re));
re[2]=checkingFind(A,re[0],re[1]+1,re[3]-1); //减1是由于有4部分，最后一部分至少占用1个位置。
System.out.println("检查: "+Arrays.toString(re));
int v3=checkingFind(A,re[0],re[2]+1,re[3]);//检查第四部分，的分割点是否为re[3]
if(v3==re[3]){
return true;
}
return false;
}
static int checkingFind(int[] A ,int val,int begin,int end){
int s=0;
for(int i=begin;i<end;++i){
s=s+A[i];
if(s==val){
//返回要去除那个点。
return i+1;
}
}
return -1;
}
/*返回均分值，与要去除的第一个和第三个位置*/
static int[] findValLocate(int[] A){
int v1=0,v4=0;
int[] smm=sumArrMaxMin(A);
for(int i=0,j=A.length-1;i<j;){
if(v1<v4){
v1=v1+A[i];
++i;
}else if(v1>v4){
v4=v4+A[j];
--j;
}else{
/*验证：sum-max <= 4v+d1+d3 <= sum-min*/
int m=4*v1+A[i]+A[j];
if((smm[0]-smm[2]) <= m && m<= (smm[0]-smm[1]) ){
int re[]={v1,i,0,j};
return re;
}else{
v1=v1+A[i];
++i;
}
/*改进前：
//验证：2<=N-3-n<=2v
int m=A.length-3-(i+1+A.length-j);
if(m>=2 && m<=2*v1 ){
//这里返回的是去除点的位置，i,j没有加减，
//是因为以前的操作都让它向后移了一位了，
//现在指的就是要去除的点
int re[]={v1,i,0,j};
return re;
}else{
v1=v1+A[i];
++i;
}*/
}
}
return null;
}
static int[] sumArrMaxMin(int[] A){
int sum=0,max=0,min=Float.MAX_EXPONENT;
for(int i=0; i<A.length;++i){
sum =sum +A[i];
if(max<A[i]){
max=A[i];
}
if(min>A[i]){
min=A[i];
}
}
int[] r={sum,min,max};
return r;
}
//方法二结束**********************************************
//方法一开始**********************************************
static boolean resolve(int[] A) {
int v2=chooseRemove(A,0,A.length-1);
int v1=chooseRemove(A,0,v2-1);
int v3=chooseRemove(A,v2+1,A.length-1);
int s1=sumArr(A,0,v1-1);
int s2=sumArr(A,v1+1,v2-1);
int s3=sumArr(A,v2+1,v3-1);
int s4=sumArr(A,v3+1,A.length-1);
System.out.println("去除的元素依次是：A["+v1+"]="+A[v1]+" ; "
+"A["+v2+"]="+A[v2]+" ; "
+"A["+v3+"]="+A[v3]+" ; ");
System.out.println("四个部分和是："+"s1="+s1+" ; "
+"s2="+s2+" ; "
+"s3="+s3+" ; "
+"s4="+s4+" ; ");
if(s1==s2&&s3==s4&&s2==s3){
return true;
}
return false;
}
static int sumArr(int[] A, int indexBegin, int indexEnd){
int sum=0;
for(int i=indexBegin; i<=indexEnd;++i){
sum =sum +A[i];
}
return sum;
}
static int chooseRemove(int[] A, int indexBegin, int indexEnd){
int ave=sumArr(A,indexBegin,indexEnd)/2;
int val=0;
for(int i=indexBegin;i<=indexEnd;++i){
val=val+A[i];
if(val>ave){
return i;
}
}
return -1;
}
//方法一结束**********************************************
public static void main(String[] args){
/*ArrayList<Integer> inputs = new ArrayList<Integer>();
Scanner in = new Scanner(System.in);
String line = in.nextLine();
while(line != null && !line.isEmpty()) {
int value = Integer.parseInt(line.trim());
if(value == 0) break;
inputs.add(value);
line = in.nextLine();
}
int[] A = new int[inputs.size()];
for(int i=0; i<inputs.size(); i++) {
A[i] = inputs.get(i).intValue();
}*/
//int[] A={1,1,1,1,7,1,3,4,1,2,1,5,2,2};
//int[] A={1,1,1,1,10,1,3,1,1,2,1,5,2,2};
//int[] A={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
//int[] A={1,2,3,3,2,8,1,4,9,5,3,2,4};
//int[] A={1,5,3,2,4,1,1,5,3,2,4};
int[] A={1,5,3,1,9,1,9,1,3,2,4};
//int[] A={1,5,3,1,5,9,5,1,3,2,4};
//int[] A={2, 5, 1, 1, 1, 1, 4, 1, 7, 3, 7};
Boolean res = resolve3(A);
System.out.println(String.valueOf(res));
}
}
