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Fence Repair 柵欄分割

Rence Repair

題目:
農夫約翰為了修理柵欄,要將一塊很長的木板分割成N塊。準備切成的木板的長度為L1、L2、……、Ln. 未切割木板的長度恰好為切割木板的長度和。每次切斷木板時,需要的開銷為這塊木板的長度。例如,長度為21的木板切割成5、8、8的三塊木板。長為21的木板切割成13、8時,開銷為21.再將長度為13的木板切割成長度5、8時,開銷為13.於是合計開銷為34。於是按題目要求將木板切割完,最小的開銷是多少?

限制條件:
1<=N<=2000
0<=Li<=5000

輸入樣例:
N=3, L={8, 5, 8}
輸出樣例:
34

由於木板的切割順序不確定,切割方法右很多,題目看似很難入手。然而,仔細考慮會發現我們可以用貪心演算法來解決此問題。
我們可以利用二叉樹原理來描述切割木板。

這裡寫圖片描述

根據這個二叉樹的切割方法,可以計算出總開銷:
3*2+4*2+1*3+2*3+5*2=33
根據此二叉樹我們可觀察到,如果想要總開銷最小,最短的板應該是最深的葉子節點,而且該葉子節點一定右兄弟節點,說以該兄弟節點一定是次短板。
因此我們可以哈夫曼編碼的方式來構造二叉樹:

  • 首先將L1~Ln排序
  • 取最短的兩個節點合併
  • 重新排序,並重步驟二

程式碼如下:

#include<iostream>
#include<algorithm>

#define MAX_N 1000
using namespace std;

int N, L[MAX_N];

void
init(){ cin>>N; for(int i=0;i<N;i++){ cin>>L[i]; } } bool complare(int a,int b){ return a>b; } void solve(){ //利用sort函式排序 sort(L,L+N,complare); //從大到小排序 for(int i=0;i<N;i++){ cout<<L[i]<<" "; } cout<<endl; int
ans=0; while(N!=1){ //迴圈合併最小的兩個節點 L[N-2]+=L[N-1]; N--; ans+=L[N-1]; sort(L,L+N,complare); } cout<<ans<<endl; } void solve2(){ //第二種方法,設法每次找到最小的兩個。 int ans=0; while(N>1){ int mii1 =0, mii2=1; if(L[mii1] >L[mii2]) swap(mii1,mii2); //找出最小的兩個數 for(int i=2;i<N;i++){ if( L[i]<L[mii1]){ mii2=mii1; mii1=i; }else if(L[i]<L[mii2]){ mii2=i; } } //合併兩塊板 int t=L[mii1]+L[mii2]; ans+=t; if(mii1==N-1) { swap(mii1,mii2); } L[mii1]=t; L[mii2]=L[N-1]; N--; } cout<<ans<<endl; } int main(){ init(); solve(); // solve2(); return 0; }