石子合并与果子合并:区间动态规划和贪心

  果子合并是如何将一堆果子合并起来所消耗体力最少,石子合并也是将一堆石子合并起来质量最小,但不同的是 石子合并只能相邻的两个合并 。本篇通过讲解这两个相似例题,来学习区间dp与贪心。

目录

石子合并:

 题目:

思路:

代码:

果子合并

题目:

思路:

代码:


石子合并:

 题目:

设有 N 堆石子排成一排,其编号为 1,2,3,…,N1,2,3,…,。

每堆石子有一定的质量,可以用一个整数来描述,现在要将这 N 堆石子合并成为一堆。

每次只能合并相邻的两堆,合并的代价为这两堆石子的质量之和,合并后与这两堆石子相邻的石子将和新堆相邻,合并时由于选择的顺序不同,合并的总代价也不相同。

例如有 44 堆石子分别为 1 3 5 2, 我们可以先合并 1、21、2 堆,代价为 44,得到 4 5 2, 又合并 1、21、2 堆,代价为 99,得到 9 2 ,再合并得到 1111,总代价为 4+9+11=244+9+11=24;

如果第二步是先合并 2、32、3 堆,则代价为 77,得到 4 7,最后一次合并代价为 1111,总代价为 4+7+11=224+7+11=22。

问题是:找出一种合理的方法,使总的代价最小,输出最小代价。

思路:

  本题为区间合并经典例题,平时思路为,如何将两个两个石子分别合并(递归,从上向下),而在区间合并中, 应从结尾出发,将整堆石子分为两堆,再对这两堆继续分,直到分为一个个的石子(递推,从下向上) 

在区间dp遍历时, 先遍历区间长度,再遍历区间左节点 

代码:

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;int n;
const int N = 310;
int s[N];//前缀和
int f[N][N];int main(){cin >> n;for(int i = 1;i <= n;i++){cin >> s[i];s[i] += s[i - 1];}for(int len = 2;len <= n;len++){for(int i = 1;i + len - 1 <= n;i++){int l = i,r = i + len - 1;f[l][r] = 1e8;for(int k = l;k < r;k++)f[l][r] = min(f[l][r],f[l][k] + f[k + 1][r] + s[r] - s[l - 1]);}}cout << f[1][n];return 0;
}

果子合并

题目:

现在有n堆果子,第i堆有ai个果子。现在要把这些果子合并成一堆,每次合并的代价是两堆果子的总果子数。求合并所有果子的最小代价。

思路:

本题为哈夫曼树的应用,转换为求最短WPL(带权路径长度),运用贪心的思想。

  每次选择价值最小和次小的那两个进行合并,合并成新的果子放进果堆中,然后又在果堆中选择最小的和次小的进行合并,这样下来,合并所有果子所花费的代价是最小的。

优先队列 来实现这个过程

代码:

#include <iostream>
#include <math.h>
#include <queue>
using namespace std;
int main()
{int t,n,a;scanf("%d",&t);while(t--){priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >q;//优先队列,数值小的优先scanf("%d",&n);for(int i=0;i<n;i++){scanf("%d",&a);q.push(a);}int ans=0,temp;while(q.size()>=2)//果堆中只有一个果子的时候合并就完成了{temp=0;temp+=q.top(),q.pop();temp+=q.top(),q.pop();//每次去优先队列队首的两个,因为他们是代价最小和次小的ans+=temp;q.push(temp);}printf("%d\n",ans);}return 0;
}

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