2016-12-06 173 views
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我在測試過這個問題就來了,減少陣列。通過添加元素

給定一個陣列,所述陣列減少以最小的成本的單個元素。爲了減少,從數組中刪除兩個元素,添加這兩個數字並將總和保留在數組中。每個操作的成本是該步驟中刪除的元素的總和。

實施例,讓陣列A = [1,2,3]

然後,我們可以除去圖1和2中,添加它們兩者,並保持之和回陣列。此步驟的成本將是(1 + 2)= 3

所以A = [3,3],成本= 3

在第二步驟中,我們可以刪除從數組兩個元件和保持的總和重新排列。此步驟的成本將是3 + 3 = 6。

所以,A = [6],成本= 6

所以總成本原來是9(6 + 3)。

我試圖排序陣列,以及從降低增加添加元素,但如果有重複的元素失敗。我的算法

sort(Array) 
cost = 0 
for(i=0; i<Array.length - 1; i++) { 
    Array[i+1] = Array[i] + Array[i+1] 
    cost = cost + Array[i+1] 
} 

上述算法的

僞代碼不能正常工作。我想出了一個可能會失敗的例子。 根據上述算法,如果Array = [5,5,5,5],則Cost = 45。

但是,如果我們總結前兩個元素和最後兩個元素,然後求和其餘兩個元素,那麼總成本結果是40.(第一步,成本= 10 * 2,並在下一步另外20)

這可能是一個高效的算法呢?

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我認爲總是添加兩個最小的元素應該工作。你在做這個嗎?請顯示您正在使用的確切算法。當你將數字加回到數組中時,你把它放在前面,後面還是它所屬的位置w.r.t.排序? –

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我編輯了這個問題。我將這個總和保存回前面的數組中(用總和替換其中一個元素)。我認爲把這筆錢保存在適當的地方w.r.t.排序會花費一點時間,因爲我需要在每次更換後執行此操作。 – AnkitAti

+1

也許你應該把這些元素放在堆或二叉搜索樹中?然後每次只花費O(logn)檢索兩個最小的元素。 –

回答

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你在正確的軌道與排序陣列和第一求和最低元素上。問題是:這兩個最低元素的總和可能比它們之後的下一個元素大,所以你不能把它放在前面。但它也可能比最後一個元素小,所以你也不能把它放在後面。你必須把它歸入它所屬的地方w.r.t.分揀。

例子:如果你的列表是[1, 1, 3, 3],然後1+1應該被擺在了面前,即[2, 3, 3],但如果我們有[2, 2, 3, 3],然後總和2+2必須被放置在背部[3, 3, 4],併爲[2, 2, 3, 5]是必須置於中間位置,即[3, 4, 5]

一個簡單的方法來做到這一點是使用heap結構。這些語言在大多數語言中都可用,並提供了獲取和刪除最小元素以及將元素插入到正確位置的方法。下面是在Python的例子:

import heapq 
def reduce_sum(lst): 
    heapq.heapify(lst) 
    s = 0 
    while len(lst) > 1: 
     first = heapq.heappop(lst) 
     second = heapq.heappop(lst) 
     s += first + second 
     heapq.heappush(lst, first + second) 
    return s 

reduce_sum([1,2,3])  # 9 
reduce_sum([5, 5, 5, 5]) # 40 

如果你不能使用堆,您仍然可以遍歷數組找到把總結元素,或者使用二進制搜索這樣做更快的正確的地方。

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謝謝。我完全錯過了我可能最終在第一次添加之後添加更大的元素。 – AnkitAti

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您的數組將永遠縮減爲其所有元素的sum。該還原"cost「可以雖然有所不同。 最小​​可以通過添加當前存在的陣列中的兩個最低要素來實現。

最小堆可用於非常有效地解決這個問題。下面是在Java的例子。

public int[] sumAndCost(Integer[] arr) { 
     PriorityQueue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>(Arrays.asList(arr)); 
     int sum = priorityQueue.poll(); 
     int cost = 0; 
     while (!priorityQueue.isEmpty()) { 
      int currentElement = priorityQueue.poll(); 
      if (currentElement < sum) { 
       priorityQueue.add(sum); 
       sum = currentElement; 
      } else { 
       sum += currentElement; 
       cost += sum; 
       continue; 
      } 

      sum += priorityQueue.poll(); 
      cost += sum; 
     } 

     return new int[] {sum, cost}; 
    } 

它返回總和及任何給定陣列的成本。

條件語句可以看出有點uncessary但有些提高了我們的運行時間。