Acwing148 合併果子(哈夫曼問題 小根堆)

2021-09-29 21:02:50 字數 1888 閱讀 1218

原題鏈結

在乙個果園裡,達達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。

達達決定把所有的果子合成一堆。

每一次合併,達達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。

達達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,所以達達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,使達達耗費的體力最少,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。

所以達達總共耗費體力=3+12=15。

可以證明15為最小的體力耗費值。

輸入格式

輸入包括兩行,第一行是乙個整數n

nn,表示果子的種類數。

第二行包含n

nn個整數,用空格分隔,第i

ii個整數a

ia_i

ai​是第i

ii種果子的數目。

輸出格式

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。

資料範圍

1 ≤n

≤10000

1≤n≤10000

1≤n≤10

000,

1 ≤a

i≤20000

1≤a_i≤20000

1≤ai​≤

2000

0 輸入樣例:

3 

1 2 9

輸出樣例:

15
這個題是最經典的哈夫曼樹模型,相當於求哈夫曼樹的wpl帶權路徑長度

演算法核心:我們只要每次找出最小的兩個數,然後把它們的和加到 res

resre

s中,然後刪去這兩個數,把它們的和加到堆中,然後重複上面的操作,直到堆中只有乙個元素為止

說明:當葉子結點是x時,則它路徑上的邊的值都要加上x,而我們的res

resre

s相當於是在累加哈夫曼樹的邊的值

時間複雜度 o(n

logn

)o(nlogn)

o(nlog

n):優先佇列的插入或刪除乙個元素後需要維護這個優先佇列,複雜度是 o(l

ogn)

o(logn)

o(logn

) ,而外層迴圈是o(n

)o(n)

o(n)

複雜度示例

// 哈夫曼問題模型(求樹的帶權路徑長度wpl)

#include

#include

#include

using

namespace std;

intmain()

int res =0;

while

(heap.

size()

>1)

cout << res << endl;

return0;

}

如果只能合併相鄰兩項,則不是用貪心了,例如:石子合併

148 合併果子

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