【洛谷 P8709】[蓝桥杯 2020 省 A1] 超级胶水 题解(贪心算法+优先队列+哈夫曼树)

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[蓝桥杯 2020 省 A1] 超级胶水

题目描述

小明有 nn 颗石子,按顺序摆成一排,他准备用胶水将这些石子粘在一起。

每颗石子有自己的重量,如果将两颗石子粘在一起,将合并成一颗新的石子,重量是这两颗石子的重量之和。

为了保证石子粘贴牢固,粘贴两颗石子所需要的胶水与两颗石子的重量乘积成正比,本题不考虑物理单位,认为所需要的胶水在数值上等于两颗石子重量的乘积。

每次合并,小明只能合并位置相邻的两颗石子,并将合并出的新石子放在原来的位置。

现在,小明想用最少的胶水将所有石子粘在一起,请帮助小明计算最少需要多少胶水。

输入格式

输入的第一行包含一个整数 nn,表示初始时的石子数量。

第二行包含 nn 个整数 w1,w2,,wnw_1, w_2, \cdots, w_n 依次表示每颗石子的重量。

输出格式

输出一行包含一个整数,表示最少需要的胶水数。

样例 #1

样例输入 #1

3
3 4 5

样例输出 #1

47

样例 #2

样例输入 #2

8
1 5 2 6 3 7 4 8

样例输出 #2

546

提示

对于 20%20\% 的评测用例,1n151 \le n \le 15

对于 60%60\% 的评测用例,1n1001\leq n \leq 100

对于 80%80\% 的评测用例,1n10001\leq n \leq 1000

对于所有评测用例,1n1051\leq n \leq 10^51wi10001 \leq w_i \leq 1000

蓝桥杯 2020 第一轮省赛 A 组 I 题。


思路

首先,将所有的石子重量读入,存入一个最小堆(优先队列)中。优先队列的特性是每次取出的都是队列中最小的元素。

然后,利用贪心算法,每次都选择最小的两颗石子进行粘合,这样可以保证所需的胶水最少。每次从优先队列中取出两个最小的石子,将这两颗石子粘在一起,形成一颗新的石子,新石子的重量是这两颗石子的重量之和,所需的胶水是这两颗石子的重量的乘积。将新石子的重量再次放入优先队列中,同时将所需胶水累加到总胶水量中。

重复以上步骤,直到优先队列中只剩下一颗石子,这时候所有的石子都已经粘在一起,总胶水量即为所求。


AC代码

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
#define mp make_pair
#define AUTHOR "HEX9CF"
using namespace std;
using ll = long long;

const int N = 1e6 + 7;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
const ll MOD = 1e9 + 7;

int n;
priority_queue<ll, vector<ll>, greater<ll>> hmin;

int main() {
	ios::sync_with_stdio(0);
	cin.tie(0);
	cout.tie(0);

	cin >> n;
	while (n--) {
		int t;
		cin >> t;
		hmin.push(t);
	}
	ll ans = 0;
	while (hmin.size() > 1) {
		ll a = hmin.top();
		hmin.pop();
		ll b = hmin.top();
		hmin.pop();
		ll c = a + b;
		ans += a * b;
		hmin.push(c);
	}
	cout << ans;
	return 0;
}