c++超导材料问题!


科学家发现了一种神奇的材料,当其质量为 2 的幂时具有超导性

科学家制备了 n 份这种材料的样品,第 i 份样品的质量为 2 a i
为了得到质量更大的样品,可以把多份样品合并,这样得到的新样品的质量为 被合并的所有样品的质量之和

现在允许进行任意次合并,科学家希望最终得到的每一份样品都具有超导性。请问最终最少有多少份样品?

输入描述

第一行一个正整数 n

第二行 n 个数,表示 a i
​
输出描述

一行一个整数,表示最少得到多少份超导样品

用例输入 1 

5 
2 1 1 3 3
用例输出 1 

2
提示

样例1解释
样品的质量分别依次为 
2 ^2
2 ^1
2 ^1
2 ^3
2 ^3
 ,前 3 份样品可以合并为一份质量为 8 的样品,后 2 份可以合并为一份质量为 16 的样品。因此最少得到 2 份样品

数据范围
对于 20% 的数据,n≤10

对于 60% 的数据,n≤10000

对于 100% 的数据,1≤n≤10^6,0≤a i≤10 ^6

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
  int n;
  cin >> n;
  
  vector<int> a(n);
  for(int i = 0; i < n; i++) {
    cin >> a[i]; 
  }
  
  sort(a.begin(), a.end());
  
  int ans = 0;
  for(int i = 0; i < n; ) {
    if((a[i] & (a[i]-1)) == 0) { // 当前样品质量是2的幂
      ans++;
      i++; 
    } else {
      int j = i-1;
      while(j >= 0) {
        if((a[i] + a[j]) & (a[i] + a[j] - 1) == 0) { // 找到可以合并的
          i++;
          break;
        }
        j--;
      }
    }
  }
  
  cout << ans << endl;
  
  return 0;
}

【以下回答由 GPT 生成】

解决方案

首先,我们需要将输入的样品质量从小到大进行排序,这样方便我们选择合并样品进行计算。然后,我们需要找到可以合并的样品中质量最小的一份,将其与质量次小的一份进行合并。将合并后的样品质量更新,再次排序。重复这个过程,直到无法继续合并为止。最终,剩余的样品数量即为最少得到的超导样品的数量。

具体的算法步骤如下:

  1. 输入数据
  2. 读取样品数量n和每份样品的质量列表。

  3. 排序样品质量

  4. 对样品质量列表进行排序,从小到大。

  5. 合并样品

  6. 初始化计数器count为0,用于记录合并次数。
  7. 当样品数量大于1时,进行合并操作:
    • 找到质量最小的两份样品,即样品列表中的前两个元素。
    • 更新样品列表,将合并后的样品质量添加到列表末尾。
    • 删除原来的两份样品。
    • 递增计数器count。
    • 对更新后的样品列表进行排序。
  8. 当样品数量等于1时,结束合并过程。

  9. 输出结果

  10. 输出count,即最少得到的超导样品的数量。

下面是一个实现了上述算法的Python代码段:

n = int(input())  # 读取样品数量n
weights = list(map(int, input().split()))  # 读取每份样品的质量列表

weights.sort()  # 排序样品质量

count = 0  # 初始化计数器为0

while len(weights) > 1:  # 当样品数量大于1时进行合并操作
    min_weight1 = weights[0]  # 找到质量最小的样品
    min_weight2 = weights[1]  # 找到次小的样品

    weights.append(min_weight1 + min_weight2)  # 添加合并后的样品质量到列表末尾
    weights = weights[2:]  # 删除原来的两份样品

    count += 1  # 计数器递增

    weights.sort()  # 对样品列表重新排序

print(count)  # 输出最少得到的超导样品的数量

这个算法的时间复杂度为O(nlogn),其中n是样品数量。



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