堆的應用:地鼠遊戲
地鼠遊戲
題目描述 Description
王鋼是一名學習成績優異的學生,在平時的學習中,他總能利用一切時間認真高效地學習,他不但學習刻苦,而且善於經常總結、完善自己的學習方法,所以他總能在每次考試中得到優異的分數,這一切很大程度上是由於他是一個追求效率的人。
但王鋼也是一個喜歡玩的人,平時在學校學習他努力剋制自己玩,可在星期天他卻會抽一定的時間讓自己玩一下,他的爸爸媽媽也比較信任他的學習能力和學習習慣,所以在星期天也不會象其他家長一樣對他抓緊,而是允許他在星期天上午可以自由支配時間。
地鼠遊戲是一項需要反應速度和敏捷判斷力的遊戲。遊戲開始時,會在地板上一下子冒出很多地鼠來,然後等你用榔頭去敲擊這些地鼠,每個地鼠被敲擊後,將會增加相應的遊戲分值。問題是這些地鼠不會傻傻地等你去敲擊,它總會在冒出一會時間後又鑽到地板下面去(而且再也不上來),每個地鼠冒出後停留的時間可能是不同的,而且每個地鼠被敲擊後增加的遊戲分值也可能是不同,為了勝出,遊戲參與者就必須根據每個地鼠的特性,有選擇地儘快敲擊一些地鼠,使得總的得分最大。
這個極具挑戰性的遊戲王鋼特別喜歡,最近他經常在星期天上午玩這個遊戲,慢慢地他不但敲擊速度越來越快(敲擊每個地鼠所需要的耗時是1秒),而且他還發現了遊戲的一些特徵,那就是每次遊戲重新開始後,某個地鼠冒出來後停留的時間都是固定的,而且他記錄了每個地鼠被敲擊後將會增加的分值。於是,他在每次遊戲開始後總能有次序地選擇敲擊不同的地鼠,保證每次得到最大的總分值。
輸入描述 Input Description
輸入包含3行,第一行包含一個整數n(1<=n<=100)表示有n個地鼠從地上冒出來,第二行n個用空格分隔的整數表示每個地鼠冒出後停留的時間,第三行n個用空格分隔的整數表示每個地鼠被敲擊後會增加的分值(<=100)。每行中第i個數都表示第i個地鼠的資訊。
輸出描述 Output Description
輸出只有一行一個整數,表示王鋼所能獲得的最大遊戲總分值。
樣例輸入 Sample Input
5
5 3 6 1 4
7 9 2 1 5
樣例輸出 Sample Output
24
這題我記得是安徽一道省選題,但資料比這凶猛多了,貌似是 n<=200000
然而這題我當年又是騙分的……(眾:這麼水寫個樸素的也好啊!)然而誰叫我就是這麼水呢……
我當時是把所有地鼠分加起來直接輸出……騙了40分……( ╯□╰ )
再來說說正解吧。
首先貪心是不難想到的。但是這裡又有一個問題:如果我們按時間順序貪,有可能會有這種情況:一個地鼠為99分,只停留1秒,而另一個地鼠停留10秒,為100分。
這時如果我們按貪心來,會選100分的,然而有可能2~9秒全是1,2分的地鼠,這時策略顯然不對。
然後思路來了:我們從後往前貪心,因為每一秒不打白不打,所以就選當前分最大的打,這樣一定最優。
但是對於這題的小資料可以直接貪或DP,對於200000的規模呢?
談到貪心的優化,很多時候是用堆的。
所以我們用堆來優化:每次把當前能打的地鼠彈進一個大根堆,每次打就選根節點的地鼠,把它出堆,再維護一下堆即可。
program heap;
var
n,t,i,j,ans,len:longint;
time,value,a:array[-1..10000] of longint;
procedure sort;
var
i,j,p:longint;
begin
for i:=1 to n-1 do
for j:=i+1 to n do
if time[i]>time[j] then begin
p:=time[i];time[i]:=time[j];time[j]:=p;
p:=value[i];value[i]:=value[j];value[j]:=p;
end;
end;
procedure inser(k:longint);
var
dad,p:longint;
begin
inc(len);
a[len]:=value[k];
k:=len;
repeat
dad:=k div 2;
if (dad>0)and(a[dad]<a[k]) then begin
p:=a[dad];a[dad]:=a[k];a[k]:=p;
k:=dad;
end
else
break;
until false;
end;
procedure heapify(k:longint);
var
l,r,max,p:longint;
begin
repeat
l:=k*2;
r:=k*2+1;
max:=k;
if (l<=len)and(a[l]>a[max]) then max:=l;
if (r<=len)and(a[r]>a[max]) then max:=r;
if k<>max then begin
p:=a[max];a[max]:=a[k];a[k]:=p;
k:=max;
end
else
break;
until false;
end;
procedure solve;
var
p:longint;
begin
if len=0 then exit;
p:=a[1];a[1]:=a[len];a[len]:=p;
ans:=ans+a[len];
dec(len);
heapify(1); //維護堆
end;
begin
read(n);
t:=0; len:=0;
fillchar(a,sizeof(a),0);
for i:=1 to n do begin
read(time[i]);
if time[i]>t then t:=time[i];
end;
for i:=1 to n do
read(value[i]);
sort;//按時間排序
j:=n;
ans:=0;
for i:=t downto 1 do begin //從後往前貪
while (time[j]=i)and(j>0) do begin
inser(j); //入堆
dec(j);
end;
solve; //打地鼠
end;
writeln(ans);
end.