第四届西安邮电大学acm-icpc校赛 猜球球

题目描述

六一到了,为了庆祝这个节日,好多商家都推出了很多好玩的小游戏。Tongtong看到了一个猜球球的游戏,有n种除了颜色之外完全相同的球,商家从中拿出来一个球球放到了箱子里,已知第i种颜色的球出现在箱子里的概率为ai。Tongtong可以用下面这种方法来确定箱子中球的颜色:向商家提出猜测:“是第x种颜色的球球或第y种颜色的球球或...........中的一个”,商家会回答你的猜测是正确还是错误的,直到你有百分百的把握确定箱子里的球球,猜测的次数越少,Tongtong能够得到的礼物就更好。为了让Tongtong过一个开开心心的六一,请你找出一种最优的策略,尽可能少的向店主提出猜测来确定球的颜色,输出猜测次数的期望值。
策略“最优”是指:猜测次数的期望最小。当你有百分百的把握确定箱子里的球球颜色种类时,则不需要继续猜测。例如,如果有两种颜色的球球,箱子里放的是第二种颜色的球球,你可以猜测“是第一种颜色的球球”。商家会告诉你“错误”,所以你可以推测“箱子里的球球是第二种颜色的”,并且有百分百的把握,所以你就可以结束猜测而不需要额外的一次猜测。这种询问方式猜测次数为一次(不管你这一次有没有猜对)。
 

输入

第一行输入一个n,表示有n种颜色的球。 n<=2 000
第二行输入n个非负小数a1~an,表示是第i种颜色球球的概率,保证加和起来为1。
 

输出

输出最小期望,保留7位小数。

样例输入

3
0.5000000000 0.2500000000 0.2500000000

样例输出

1.5000000

提示

最佳策略下:第一次询问“是不是第二种颜色的球球或第三种颜色的球球中的一种”,如果回答“否”则可以知道是第一种颜色的球球,结束询问;如果回答是“是”则询问第二次“是不是第二种颜色的球球”。

官方题解:

因为任意一次询问和回答,都可以确定其中一半的球球集合包含目标球,另一半则不包含目标球。然后再对包含目标球的球球集合进一步划分,直到包含目标球的集合里只包含一个球,就可以百分百确定了。这样就得到了一个决策树(二叉形状),二叉决策树根节点到每个叶子的路到都是期中一种情况的解决方案,显然深度就是询问次数。 则有:期望=∑(询问次数*每种情况出现的概率)=∑(叶子对应的深度*它出现在盒子里的概率)。 而我们知道:这个公式 ∑(深度*元素出现的概率 ) 与某种编码方案的编码长度期望公式 相同。询问次数的期望最小也就是编码长度的期望最小。而解决这个问题的经典方法就是——哈夫曼树

然后需要注意的是,概率为0的球不用放入优先队列中。

 1 #include<cstdio>
 2 #include<queue>
 3 using namespace std;
 4 int main()
 5 {
 6     int n;
 7     while(~scanf("%d",&n))
 8     {
 9         priority_queue<double,vector<double>,greater<double> > q;
10         double x,y,ans=0.0;
11         while(n--)
12         {
13             scanf("%lf",&x);
14             if(x>0.0)
15                 q.push(x);
16         }
17         while(q.size()>1)
18         {
19             x=q.top();
20             q.pop();
21             y=q.top();
22             q.pop();
23             ans+=x+y;
24             q.push(x+y); 
25         }
26         printf("%.7lf\n",ans);
27     }
28     return 0;
29 } 
哈夫曼树

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转载自www.cnblogs.com/LMCC1108/p/11115646.html