博客
关于我
POJ-Fence Repair 哈夫曼树
阅读量:793 次
发布时间:2023-03-03

本文共 1605 字,大约阅读时间需要 5 分钟。

哈夫曼树,这是一个在数据结构课上常见的内容,主要用于字符编码的压缩,实现无损压缩。简单来说,就是通过统计字符出现频率,构建一个长短不一的映射表,然后根据映射表还原原内容。

最近,我遇到了一个有趣的问题。题目是说,有一个长度固定的篱笆L,需要用N块木板来维护。要求只用锯子锯N-1次。问题是如何安排这些木板的长度,使得总的切割花费最短。花费的计算方式是,锯哪一段,就要花这段的长度作为切割成本。因此,如果某一段没有被分开,它将连续作用于切割效果。为了降低总成本,我们希望起到连续作用的值尽可能小。这个问题看起来很像哈夫曼编码的问题,所以我决定用哈夫曼树来解决。

在实现过程中,使用优先队列(堆)非常方便。具体来说,我们可以将每个木板的长度作为优先队列的一个节点,每次从队列中取出两个最短的节点,合并成一个新的节点,其权重是两个节点的总和。然后将这个新节点重新放回队列中。重复这个过程直到队列中只剩下一个节点为止。这个节点的权重就是总的切割成本。

代码实现如下:

#include 
#include
#include
#include
using namespace std;
struct Node {
int x;
bool operator<(const Node& temp) const {
return x > temp.x;
}
};
priority_queue
q;
void deal() {
int k;
Node pos;
while (!q.empty()) {
k = 0;
if (q.size() >= 2) {
pos = q.top();
k += pos.x;
q.pop();
pos = q.top();
k += pos.x;
q.pop();
sum += k;
pos.x = k;
q.push(pos);
} else {
q.pop();
}
}
}
int main() {
while (scanf("%d", &N) == 1) {
q = priority_queue
(); sum = 0; for (int i = 1; i <= N; ++i) { Node info; scanf("%d", &info.x); q.push(info); } deal(); cout << sum << endl; } return 0; }

需要注意的是,优先队列在这里是按照节点的x值从大到小排序的,这样每次总能取出最小的两个节点进行合并。在实际应用中,需要确保输入的数据不会导致队列操作过于缓慢,特别是当N很大时(比如50000)。此外,合并节点的过程需要保持队列的优化性能,因为每次合并都会导致队列的大小发生变化。

这个方法的核心思想就是利用哈夫曼编码的性质,通过每次合并最小的两个成本来逐步降低总切割成本。每次合并都相当于为后续的切割操作减少了可能的总成本,因此最终的总成本会是最小的。

通过这种方法,我们不仅能够解决这个具体的篱笆问题,还可以推广到更广泛的类似问题中。只要问题可以用树状结构来建模,并且每个节点都有明确的权重,就可以用哈夫曼算法找到最优的切割方案。

转载地址:http://pbxfk.baihongyu.com/

你可能感兴趣的文章
php解析ipa包,获取logo
查看>>
php设置socket超时时间
查看>>
php设计模式 萨莱 pdf,PHP设计模式 建造者模式
查看>>
php设计模式之装饰器模式
查看>>
R&Python Data Science系列:数据处理(5)--字符串函数基于R(一)
查看>>
PHP设计模式:观察者模式
查看>>
php访问mysql(1)
查看>>
php详细学习1
查看>>
php语言优劣
查看>>
PHP语言最优雅的支付SDK扩展包
查看>>
PHP请求https域名发生segment fault段错误
查看>>
PHP读写XML文件
查看>>
PHP读写XML文件
查看>>
R&Python Data Science 系列:数据处理(3)
查看>>
php读取xml 数据库字段超长处理
查看>>
php课程 12-40 抽象类的作用是什么
查看>>
php课程 4-16 数组自定义函数(php数组->桶)
查看>>
PHP调用接口用post方法传送json数据
查看>>
php转化IP为整形
查看>>
php输出数据到csv文件
查看>>