【问题描述】农夫要修理牧场的一段栅栏,他测量了栅栏,发现需要N块木头,每块木头长度为整数Li个长度单位,于是他购买了一条很长的、能锯成N块的木头,即该木头的长度是Li的总和。但是农夫自己没有锯子,请人锯木的酬金跟这段木头的长度成正比。为简单起见,不妨就设酬金等于所锯木头的长度。例如,要将长度为20的木头锯成长度为8、7和5的三段,第一次锯木头花费20,将木头锯成12和8;第二次锯木头花费12,将长度为12的木头锯成7和5,总花费为32。如果第一次将木头锯成15和5,则第二次锯木头花费15,总花费为35(大于32)。请编写程序帮助农夫计算将木头锯成N块的最少花费。
【输入形式】输入首先给出正整数N(≤104),表示要将木头锯成N块。第二行给出N个正整数(≤50),表示每段木块的长度。
【输出形式】输出一个整数,即将木头锯成N块的最少花费。
【样例输入】
8
4 5 1 2 1 3 1 1
【样例输出】
49
代码如下(用C编写):
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <limits.h>
typedef long long ll;
// 最小堆结构
typedef struct {
ll *data;
int size;
int capacity;
} MinHeap;
// 初始化堆
MinHeap* create_heap(int cap) {
MinHeap *h = (MinHeap*)malloc(sizeof(MinHeap));
h->data = (ll*)malloc(sizeof(ll) * (cap + 1)); // 1-based
h->size = 0;
h->capacity = cap;
return h;
}
// 释放堆
void free_heap(MinHeap *h) {
free(h->data);
free(h);
}
// 向最小堆中插入元素
void heap_push(MinHeap *h, ll x) {
if (h->size == h->capacity) return; // 已满
h->size++;
int i = h->size;
// 上浮
while (i > 1 && h->data[i/2] > x) {
h->data[i] = h->data[i/2];
i /= 2;
}
h->data[i] = x;
}
// 从最小堆中弹出最小值
ll heap_pop(MinHeap *h) {
if (h->size == 0) return 0;
ll ret = h->data[1];
ll x = h->data[h->size--];
// 下沉
int i = 1, child;
while (i*2 <= h->size) {
child = i*2;
if (child+1 <= h->size && h->data[child+1] < h->data[child]) {
child++;
}
if (h->data[child] < x) {
h->data[i] = h->data[child];
i = child;
} else {
break;
}
}
h->data[i] = x;
return ret;
}
int main() {
int N;
if (scanf("%d", &N) != 1) return 0;
MinHeap *h = create_heap(N);
for (int i = 0; i < N; i++) {
ll len;
scanf("%lld", &len);
heap_push(h, len);
}
ll total_cost = 0;
// 不断取出最小的两段合并,直到堆中只剩一段
while (h->size > 1) {
ll a = heap_pop(h);
ll b = heap_pop(h);
ll c = a + b;
total_cost += c;
heap_push(h, c);
}
printf("%lld\n", total_cost);
free_heap(h);
return 0;
}
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