合并果子

在一个果园里,达达已经将所有的果子打了下来,而且按果子的不同种类分成了不同的堆。

达达决定把所有的果子合成一堆。

每一次合并,达达可以把两堆果子合并到一起,消耗的体力等于两堆果子的重量之和。

可以看出,所有的果子经过 n−1 次合并之后,就只剩下一堆了。

达达在合并果子时总共消耗的体力等于每次合并所耗体力之和。

因为还要花大力气把这些果子搬回家,所以达达在合并果子时要尽可能地节省体力。

假定每个果子重量都为 1,并且已知果子的种类数和每种果子的数目,你的任务是设计出合并的次序方案,使达达耗费的体力最少,并输出这个最小的体力耗费值。

例如有 3 种果子,数目依次为 1,2,9。

可以先将 1、2 堆合并,新堆数目为 3,耗费体力为 3。

接着,将新堆与原先的第三堆合并,又得到新的堆,数目为 12,耗费体力为 12。

所以达达总共耗费体力=3+12=15。

可以证明 15 为最小的体力耗费值。

输入格式

输入包括两行,第一行是一个整数 n,表示果子的种类数。

第二行包含 n 个整数,用空格分隔,第 i 个整数 ai 是第 i 种果子的数目。

输出格式

输出包括一行,这一行只包含一个整数,也就是最小的体力耗费值。

输入数据保证这个值小于 231。

数据范围

1≤n≤10000,
1≤ai≤20000

输入样例:

3 
1 2 9 

输出样例:

15

思路

Huffman树就是管合并问题, 2 问题的本质是构建一个完全二叉树, 总权值最小 3a + 3b + 3c + 3d + 2e + 2f

显然, 深度越深的点会被计算更多次。 那么 1 相比 8 就更适合放在深度深的点上, 对于总权值的贡献更小。

代码

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <queue>
using namespace std;
 
int main()
{
    int n;
    cin >> n;
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q;
    while (n -- )
    {
        int x;
        cin >> x;
        q.push(x);
    }
    int res = 0;
    while(q.size() > 1)
    {
        int a = q.top(); q.pop();
        int b = q.top(); q.pop();
        res += a + b;
        q.push(a + b);
    }
    cout << res << endl;
    return 0;
}