蓝桥杯之能量项链-类比哈夫曼树(c++实现)

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上文链接:蓝桥杯之Cylinder-数学知识+归纳(c++实现)


题目描述

在Mars星球上,每个Mars人都随身佩带着一串能量项链。在项链上有 N颗能量珠。能量珠是一颗有头标记与尾标记的珠子,这些标记对应着某个正整数。并且,对于相邻的两颗珠子,前一颗珠子的尾标记一定等于后一颗珠子的头标 记。因为只有这样,通过吸盘(吸盘是Mars人吸收能量的一种器官)的作用,这两颗珠子才能聚合成一颗珠子,同时释放出可以被吸盘吸收的能量。如果前一颗 能量珠的头标记为m,尾标记为r,后一颗能量珠的头标记为r,尾标记为n,则聚合后释放的能量为mrn(Mars单位),新产生的珠子的头标记为m, 尾标记为n。 需要时,Mars人就用吸盘夹住相邻的两颗珠子,通过聚合得到能量,直到项链上只剩下一颗珠子为止。显然,不同的聚合顺序得到的总能量是不同的,请你设计一个聚合顺序,使一串项链释放出的总能量最大。 例如:设N=4,4颗珠子的头标记与尾标记依次为(2,3) (3,5) (5,10) (10,2)。我们用记号◎表示两颗珠子的聚合操作,(j◎k)表示第j,k两颗珠子聚合后所释放的能量。则第4、1两颗珠子聚合后释放的能量为: (4◎1)=1023=60。 这一串项链可以得到最优值的一个聚合顺序所释放的总能量为 ((4◎1)◎2)◎3)=1023+1035+10510=710。

输入

第一行是一个正整数N(4≤N≤100),表示项链上珠子的个数。第二行 是N个用空格隔开的正整数,所有的数均不超过1000。第i个数为第i颗珠子的头标记(1≤i≤N),当i〈N时,第i颗珠子的尾标记应该等于第i+1颗 珠子的头标记。第N颗珠子的尾标记应该等于第1颗珠子的头标记。 至于珠子的顺序,你可以这样确定:将项链放到桌面上,不要出现交叉,随意指定第一颗珠子,然后按顺时针方向确定其他珠子的顺序。

输出

只有一行,是一个正整数E(E≤2.1*10^9),为一个最优聚合顺序所释放的总能量

样例输入

4
2 3 5 10

样例输出

710

该算法之我的思路

  • 我利用哈夫曼树的性质:最底层为最小值(保留最小值最后计算),最终可构造路径和最小值。
    类比此性质,mars数组是取最大聚合能量,也就是对应保留最大值,所以每次只需要将mars数组中最小的数消去。
    比如2 3 5 10,最小的数为2,所以就合并2对应的能量串1023后
    变为3 5 10,再找最小数3,合并3对应的能量串1035后
    变为5 10,再找最小数5,合并5对应的能量串10510后
    变为10,此珍珠数组求最优能量串就结束了
  • 我的算法过程为:查找最小值索引并记录->记录当前最优聚合能量串->合并记录的聚合能量串,也就是主要完成三部分任务。
    需要注意mars数组为循环数组,在我的记录当前最优聚合能量串这部分代码可观看表示情况,其中最小值索引为能量串聚合的中间,比如1023,2在中间。

算法展示

	#include<iostream>
	#include<cmath>
	#include<iomanip>
	using namespace std;
	int main()
	{	long long mars[101],max,temp,tempv;//定义珍珠数表mars,最优能量数max,mars数组最小值索引temp,mars中最小值tempv
	    int n,i; //定义mar数组长度n,索引i
	    
	    //输入数据
	    cin>>n;
	    for(i =0;i<n;i++)
	    {
	    	cin>>mars[i];
		}
		//查找最有聚合能量数
		max=0;//初始化max
		while(n!=1)
		{
			temp = 0,tempv=mars[0];//最小值索引temp,mars中最小值tempv
			//查找最小值索引并记录
			for(i = 1;i<n;i++)
			{
				if(tempv>mars[i])
				{
					temp = i;
					tempv = mars[i];	
				}
			}
			//记录当前最优聚合能量串
			max+=mars[(temp-1+n)%n]*mars[(temp+n)%n]*mars[(temp+1+n)%n];
			//合并记录的聚合能量串,
			for(i=temp+1;i<n;i++)
			{
				mars[i-1] = mars[i];
			}
			n--;
		}
	    //打印输出
		cout<<max<<endl;
	    return 0;
	}

下文链接:蓝桥杯之Remember the A La Mode-需要谨慎处理逻辑关系(c++实现)