NOIP2004普及組 合併果子

2021-07-05 10:18:53 字數 2455 閱讀 5593

題目描述 description

在乙個果園裡,多多已經將所有的果子打了下來,而且按果子的不同種類分成了不同的堆。多多決定把所有的果子合成一堆。

每一次合併,多多可以把兩堆果子合併到一起,消耗的體力等於兩堆果子的重量之和。可以看出,所有的果子經過n-1次合併之後,就只剩下一堆了。多多在合併果子時總共消耗的體力等於每次合併所耗體力之和。

因為還要花大力氣把這些果子搬回家,所以多多在合併果子時要盡可能地節省體力。假定每個果子重量都為1,並且已知果子的種類數和每種果子的數目,你的任務是設計出合併的次序方案,使多多耗費的體力最少,並輸出這個最小的體力耗費值。

例如有3種果子,數目依次為1,2,9。可以先將1、2堆合併,新堆數目為3,耗費體力為3。接著,將新堆與原先的第三堆合併,又得到新的堆,數目為12,耗費體力為12。所以多多總共耗費體力=3+12=15。可以證明15為最小的體力耗費值。

輸入描述 input description

輸入包括兩行,第一行是乙個整數n(1<=n<=10000),表示果子的種類數。第二行包含n個整數,用空格分隔,第i個整數ai(1<=ai<=20000)是第i種果子的數目。

輸出描述 output description

輸出包括一行,這一行只包含乙個整數,也就是最小的體力耗費值。輸入資料保證這個值小於231。

樣例輸入 sample input

3 1 2 9

樣例輸出 sample output

15資料範圍及提示 data size & hint

對於30%的資料,保證有n<=1000:

對於50%的資料,保證有n<=5000;

對於全部的資料,保證有n<=10000。

根據貪心的思想,不難想到演算法:每次合併當前堆中兩個最小的,這樣的方案一定最優。事實上,哈夫曼樹(huffman tree)的構造也是這樣的道理。
現在問題來了

我們應如何維護陣列呢?

這裡有多種方法,一種是用鍊錶儲存,每次產生的新數都插入到鍊錶中去。

二是使用堆來儲存,具體演算法如下:

我們對於整個陣列,先把它構造成乙個小根堆。

然後每次合併時,先把a[n]與a[1]交換,此時a[n]為最小值。

再對a[1]做一次維護(heapfiy)此時a[1]又變成了次小值。

所以把ans加上a[1]和a[n],a[1]加上a[n],再做一次維護a[1]。

此時它又是乙個堆了。

重複上述過程,直到合併完成即可。

program heap;

var

n,i,ans:longint;

a:array[-1..20001] of longint;

procedure

heapify

(k:longint);

//小根堆(迭代)

var

l,r,min,p:longint;

begin

repeat

l:=k*2;

r:=k*2+1;

min:=k;

if (l<=n)and(a[l]then min:=l;

if (r<=n)and(a[r]then min:=r;

if (k<>min) then

begin

p:=a[k];a[k]:=a[min];a[min]:=p;

k:=min;

endelse

break;

until

false;

end;

procedure

build_heap;

var

i:longint;

begin

for i:=n div

2downto

1do

heapify(i);

end;

procedure

heap_solve;

var

i,p:longint;

begin

for i:=n downto2do

begin

p:=a[1];a[1]:=a[n];a[n]:=p;

ans:=ans+a[n]; //最小值

dec(n);

heapify(1);

ans:=ans+a[1]; //次小值

a[1]:=a[1]+a[n+1];

heapify(1);

end;

end;

begin

read(n);

for i:=1

to n do

read(a[i]);

ans:=0;

build_heap; //建堆

heap_solve; //模擬過程

writeln(ans);

end.

時間複雜度為o(nlogn),對於n=10000正好解決。

NOIP2004 提高組 合併果子

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NOIP2004提高組 合併果子(貪心)

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