用C++解决以下问题：给出一个长度为n的数组 a_1a_2a_3an 求一个字典序最小的1~n的排列P 使得原数组重新排列成a_P_1a_P_2a_P_3a_P_n后每一个前缀的平均数都大于等于 0 。

首先，我们需要找到一个字典序最小的1~n的排列P。我们可以使用C++的标准库函数std::sort来对数组进行排序，然后使用std::vector来保存排列P。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    int n;
    std::cout << "Enter the size of the array: ";
    std::cin >> n;

    std::vector<int> arr(n);
    std::cout << "Enter the elements of the array: ";
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cin >> arr[i];
    }

    std::vector<int> P(n);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        P[i] = i + 1;
    }

    std::sort(P.begin(), P.end());

    std::cout << "Permutation P: ";
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cout << P[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

接下来，我们需要重新排列原数组，使得每个前缀的平均数都大于等于0。我们可以使用C++的std::partial_sort函数来对数组的前缀进行排序。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    int n;
    std::cout << "Enter the size of the array: ";
    std::cin >> n;

    std::vector<int> arr(n);
    std::cout << "Enter the elements of the array: ";
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cin >> arr[i];
    }

    std::vector<int> P(n);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        P[i] = i + 1;
    }

    std::sort(P.begin(), P.end());

    std::cout << "Permutation P: ";
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cout << P[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    std::partial_sort(arr.begin(), arr.end(), arr.begin() + 1, arr.end());

    std::cout << "Rearranged array: ";
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

这样，我们就得到了满足条件的排列P和重新排列后的数组。注意，这里的平均数指的是前缀的平均数，即从第一个元素开始到当前位置的平均数