程序设计基础20 堆 合并果子

题目描述

在一个果园里,多多已经将所有的果子打了下来,而且按果子的不同种类分成了不同的堆。多多决定把所有的果子合成一堆。

    每一次合并,多多可以把两堆果子合并到一起,消耗的体力等于两堆果子的重量之和。可以看出,所有的果子经过n-1次合并之后,就只剩下一堆了。多多在合并果子时总共消耗的体力等于每次合并所耗体力之和。

    因为还要花大力气把这些果子搬回家,所以多多在合并果子时要尽可能地节省体力。假定每个果子重量都为1,并且已知果子的种类数和每种果子的数目,你的任务是设计出合并的次序方案,使多多耗费的体力最少,并输出这个最小的体力耗费值。

    例如有3种果子,数目依次为1,2,9。可以先将 1、2堆合并,新堆数目为3,耗费体力为3。接着,将新堆与原先的第三堆合并,又得到新的堆,数目为12,耗费体力为 12。所以多多总共耗费体力=3+12=15。可以证明15为最小的体力耗费值。

输入

输入文件fruit.in包括两行,第一行是一个整数n(1 <= n <= 30000),表示果子的种类数。第二行包含n个整数,用空格分隔,第i个整数ai(1 <= ai <= 20000)是第i种果子的数目。

输出

输出文件fruit.out包括一行,这一行只包含一个整数,也就是最小的体力耗费值。输入数据保证这个值小于231。

样例输入

10
3 5 1 7 6 4 2 5 4 1

样例输出

120

一,思路

    每次都寻找出最小的两个相加起来(包括之前已加过的结果),想到构建最小堆,先找出最小的元素,然后堆的长度减少一,将末尾的元素抛到根结点排序,再找出最小的元素,求出这两个元素的和,即为本轮的最小体力,然后将此最小体力抛到根节点,再进行一次排序,为下一轮的初始堆。

二,代码

#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
//到14:45
const int max_n = 30100;
int arr[max_n] = { 0 };
int N = 0;
void heap_insert(int low, int high) {
	int i = low, j = low * 2;
	while (j <= high) {
		if (j + 1 <= high&&arr[j + 1] < arr[j]) {
			j = j + 1;
		}
		if (arr[i] > arr[j]) {
			swap(arr[i], arr[j]);
			i = j;
			j = i * 2;
		}
		else {
			break;
		}
	}
}
void create_heap_tree() {
	for (int i = N / 2; i >= 1; i--) {
		heap_insert(i, N);
	}
}
int main() {
	scanf("%d", &N);
	for (int i = 1; i <= N; i++) {
		scanf("%d", &arr[i]);
	}
	int heap_size = N;
	int temp_1 = 0;
	int temp_2 = 0;
	int total = 0;
	create_heap_tree();
	for (int i = 1; i < N; i++) {
		temp_1 = arr[1];
		arr[1] = arr[heap_size--];
		heap_insert(1, heap_size);
		temp_2 = arr[1];
		arr[1] = temp_1 + temp_2;
		heap_insert(1, heap_size);
		total += temp_1 + temp_2;
	}
	printf("%d", total);
	return 0;
}

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