合并果子(NOIP2004)

合并果子(NOIP2004)
【问题描述】
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。
【输入文件】
输入文件fruit.in包括两行,
第一行是一个整数n(1 <= n <= 10000),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。
【输出文件】
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】
3
1 2 9
【样例输出】
15
【数据规模】
对于30%的数据,保证有n <= 1000;
对于50%的数据,保证有n <= 5000;
对于全部的数据,保证有n <= 10000。

分析:
咋一看,觉得此题目和经典的石子合并很相似,其实不然,石子的合并必须是相邻的2堆,要按照一定得顺序进行合并,而果子合并则不需要是相邻的,可以采取以下的步骤进行合并:
(1)先将所有的数按从大到小的顺序排序,取最后两个数合并;(之所以从大到小排列,是为了方便后面的数组维护)
(2)将两个数的和插入到数组中,(插入排序)随时保持数组有序;(如果在整理数组的时候仍然调用快速排序,则速度会降慢,因为此时的数组是有序的,只需要将合并后的数放入到有序数组的适当位置,使用插入排序更合适。)
(3)合并过程中做数组维护,合并到一堆时结束。

 1 #include<stdio.h>
 2 #include<stdlib.h>
 3 int cmp(const void *a,const void *b)
 4 {
 5     return *(int *)b- *(int *)a;
 6 }
 7 int main()
 8 {
 9     int n,*a;
10     int i;
11     int sum,temp,j;
12     freopen("fruit1.in","r",stdin);
13     freopen("fruit1.txt","w",stdout);
14     scanf("%d",&n);
15     a=(int *)malloc(n*sizeof(int));
16     for(i=0;i<n;i++)
17     {
18         scanf("%d",a+i);
19     }
20     //将所有堆果子按数量从大到小排序
21     qsort(a,n,sizeof(int),cmp);
22     //从后往前扫描,每一次合并得到一个新的值temp后,把temp累加到sum
23     //然后把temp插入到数组合适的位置
24     //重复上述过程n-1次,最后sum的值就是所求答案
25     sum=0;
26     for(i=n-1;i>0;i--)
27     {
28         temp=a[i]+a[i-1];
29         sum+=temp;
30         for(j=i-2;j>=0;j--)
31         {
32             if(temp>a[j])
33             {
34                 a[j+1]=a[j];
35             }
36             else
37             {
38                 a[j+1]=temp;
39                 break;
40             }
41         }
42         if(j<0) a[0]=temp;
43     }
44     printf("%d\n",sum);
45     free(a);
46     return 0;
47 }

 

### NOIP 2004 提高组 合并果子 Python 解题思路 #### 背景描述 合并果子问题是经典的贪心算法题目之一。给定若干堆果子量,每次可以选取两堆量最少的果子将其合并成一堆,并记录此次合并所花费的成本(即这两堆果子之和)。最终目标是最小化总成本。 #### 思路分析 为了最小化合并过程中的总成本,应该优先考虑将较小的两堆先合并起来。这样做的好处是可以减少后续较大规模合并时所需付出的成本。具体来说: - 使用一个小根堆来存储每堆果子量。 - 每次取出两个最小值进行合并操作,并把新得到的结果重新放回堆中继续参下一轮比较。 - 记录每一次合并产生的费用直到只剩下一堆为止[^1]。 #### 实现方法 基于上述策略,在Python编程语言环境下可以通过`heapq`模块轻松构建这样一个高效的小顶堆结构来进行求解。 ```python import heapq def min_cost_to_merge_fruits(fruit_piles): # 将所有的果子堆加入到一个列表里, 并转换为最小堆 heapq.heapify(fruit_piles) total_cost = 0 while len(fruit_piles) > 1: # 取出当前最小的两堆果子 first_min = heapq.heappop(fruit_piles) second_min = heapq.heappop(fruit_piles) current_cost = first_min + second_min # 更新总的消耗代价 total_cost += current_cost # 把这次合并后的结果再加回到堆里面去 heapq.heappush(fruit_piles, current_cost ) return total_cost ``` 此函接收一个整型组作为输入,代表初始状态下各堆果子的具体目;返回的是完成全部合并不需要额外间复杂度下的最低可能耗费时间/次
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值