在一个果园里,达达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。
达达决定把所有的果子合成一堆。
每一次合并,达达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。
达达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,所以达达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,使达达耗费的体力最少,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。
所以达达总共耗费体力=3+12=15。
可以证明15为最小的体力耗费值。
哈夫曼树:
树是完全二叉树,所有叶子结点都是合并的点。
过程:
总和:a根据路径长度会算三次,同理其他一样。
方法:每次挑出值最小的来合并。
证明:
1、如果f比b小,但是f比b浅,可以进行交换一下,把最小的点放到最深的地方。意味着第一步就可以合并。
2、n->n-1,n-1的最优解就是n的最优解。当两个最小值的点合并则变成如下图所示,把剩下n-1的最小值用f(n-1)这个方案来表示,总代价就是 f(n) = f(n - 1) + a + b;,第一次合并需要a+b的代价。剩下的问题就变成n-1的问题,从n-1的点挑选最小的两个值合并,往往复复。
输入格式
输入包括两行,第一行是一个整数n,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aiai是第i种果子的数目。
输出格式
输出包括一行,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231231。
数据范围
1≤n≤100001≤n≤10000,
1≤ai≤200001≤ai≤20000
输入样例:
3
1 2 9
输出样例:
15
//每次求最小值用堆优先队列来做
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <queue>
using namespace std;
int main()
{
int n;
cin >> n;
//定义小根堆
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> heap;
while (n --)
{
int x;
cin >> x;
//入堆
heap.push(x);
}
int res = 0;//存结果即最小的体力耗费值
while (heap.size() > 1)//只要堆当中元素个数大于1
{
//取出两个最小的值,进行合并
int a = heap.top();heap.pop();
int b = heap.top();heap.pop();
res += a + b;
heap.push(a + b);//把合并结果入堆
}
cout << res << endl;
return 0;
}