蓝桥杯vip试题 基础练习 Huffuman树(java实现)

2024-03-19 02:38

本文主要是介绍蓝桥杯vip试题 基础练习 Huffuman树(java实现),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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问题描述

  Huffman树在编码中有着广泛的应用。在这里,我们只关心Huffman树的构造过程。
  给出一列数{pi}={p0, p1, …, pn-1},用这列数构造Huffman树的过程如下:
  1. 找到{pi}中最小的两个数,设为papb,将papb从{pi}中删除掉,然后将它们的和加入到{pi}中。这个过程的费用记为pa + pb
  2. 重复步骤1,直到{pi}中只剩下一个数。
  在上面的操作过程中,把所有的费用相加,就得到了构造Huffman树的总费用。
  本题任务:对于给定的一个数列,现在请你求出用该数列构造Huffman树的总费用。

  例如,对于数列{pi}={5, 3, 8, 2, 9},Huffman树的构造过程如下:
  1. 找到{5, 3, 8, 2, 9}中最小的两个数,分别是2和3,从{pi}中删除它们并将和5加入,得到{5, 8, 9, 5},费用为5。
  2. 找到{5, 8, 9, 5}中最小的两个数,分别是5和5,从{pi}中删除它们并将和10加入,得到{8, 9, 10},费用为10。
  3. 找到{8, 9, 10}中最小的两个数,分别是8和9,从{pi}中删除它们并将和17加入,得到{10, 17},费用为17。
  4. 找到{10, 17}中最小的两个数,分别是10和17,从{pi}中删除它们并将和27加入,得到{27},费用为27。
  5. 现在,数列中只剩下一个数27,构造过程结束,总费用为5+10+17+27=59。

输入格式

  输入的第一行包含一个正整数nn<=100)。
  接下来是n个正整数,表示p0, p1, …, pn-1,每个数不超过1000。

输出格式

  输出用这些数构造Huffman树的总费用。

样例输入

5
5 3 8 2 9

样例输出

59

我的分析:这题的关键字虽然是贪心和Huffman,但是不用你真正去写个构造哈夫曼树的代码出来。仔细阅读题目,它就是想让你实现生成哈夫曼树中取最小两个的和再加入“原集合”这个关键步骤。而要实现这个,我们可以借助优先队列来存储元素。因为每次都取最小的两个,而且每次都要插入新元素重新排序,这都符合优先队列的特性。最棒的是,java已经给我们提供了优先队列类PriorityQueue<E>,里面有很多实用且必要的方法,如:int size()返回此优先队列中的元素数;boolean offer(E e)将指定的元素插入此优先队列;E poll()获取并移除此队列的头,如果此队列为空,则返回null。public PriorityQueue(int initialCapacity, Comparator<? super E> comparator)这个构造方法可以让我们自定义该队列的优先规则,也就是如何排序,在本题中,我们当然是要求最小的,即最小的在队头,所以是从小到大排序。如果有小伙伴还不知道什么是优先队列,你们可以参考这篇微信文章https://mp.weixin.qq.com/s/wFE8Pv1Mw0Ukd1o4EXtWEw,我是看了很多资料看到这篇文章才理解清楚优先队列。

import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.Scanner;public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner in = new Scanner(System.in);int n = in.nextInt();int weights = 0;Integer min1, min2, newNode;PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<Integer>(n, new Comparator<Integer>() {public int compare(Integer o1, Integer o2) {return o1 - o2;}});for (int i = 0; i < n; i++) pq.offer(in.nextInt());while (pq.size() > 1) {min1 = pq.poll();min2 = pq.poll();newNode = min1 + min2;weights += newNode;pq.offer(newNode);}System.out.println(weights);in.close();}}

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