C++程序:计算将整数数组合并为单个值的成本


假设我们得到一个包含n个正整数的数组arr,以及一个整数j。我们的任务是将j个数字合并成一个数字,通过将它们相加。合并的成本等于我们选择的j个数字的总和。我们需要找出此合并操作的最小可能成本。

因此,如果输入类似于arr = [2, 5, 6, 2, 3, 1, 3],j = 4,则输出将是31。

合并2、3、1、3的成本等于2 + 3 + 1 + 3 = 9。

合并操作后的数组变为[2, 5, 6, 9]。第二次合并操作的成本等于2 + 5 + 6 + 9 = 22。因此,合并操作的总成本变为22 + 9 = 31。这是最小合并成本。

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • n := arr的大小
  • 如果(n - 1) mod (j - 1)不等于0,则:
    • 返回-1
  • 定义一个数组temp(n + 1)
  • 从i := n - 1开始,当i >= 0时,更新(i递减1),执行:
    • temp[i] := arr[i] + temp[i + 1]
  • 定义一个n x n阶的二维数组dynArr
    • 从k := j开始,当k <= n时,更新(k递增1),执行:
    • 从le := 0,rg := k - 1开始,当rg < n时,更新(le递增1),(rg递增1),执行:
      • dynArr[le, rg] := inf
      • 从i := le开始,当i < rg时,更新i := i + j - 1,执行:
        • dynArr[le, rg] := min(dynArr[le, rg] 和 dynArr[le, i] + dynArr[i + 1, rg])
      • 如果(rg - le) mod (j - 1)等于0,则:
        • dynArr[le, rg] := dynArr[le, rg] + temp[le] - temp[rg + 1]
  • 返回dynArr[0, n - 1]

示例

让我们看看以下实现,以便更好地理解:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int solve(vector<int>& arr, int j) {
   int n = arr.size();
   if ((n - 1) % (j - 1) != 0) return -1;

   vector<int> temp(n + 1);
   for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
      temp[i] = arr[i] + temp[i + 1];
   }
   vector<vector<int>> dynArr(n, vector<int>(n));
   for (int k = j; k <= n; k++) {
      for (int le = 0, rg = k - 1; rg < n; le++, rg++) {
         dynArr[le][rg] = INT_MAX;
         for (int i = le; i < rg; i += j - 1) {
            dynArr[le][rg] = min(dynArr[le][rg], dynArr[le][i] + dynArr[i + 1][rg]);
         }
         if ((rg - le) % (j - 1) == 0) {
            dynArr[le][rg] += temp[le] - temp[rg + 1];
         }
      }
   }
   return dynArr[0][n - 1];
}

int main() {
vector<int> arr = {2, 5, 6, 2, 3, 1, 3};
cout<< solve(arr, 4) <<endl;
return 0;
}

输入

{2, 5, 6, 2, 3, 1, 3}, 4

输出

31

更新于: 2021年10月19日

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