教主的难题(problem.pas/c/cpp)
【问题描述】
一个数x可以按以下规则生成数字:
1、将任意两位交换,若交换的数字为a和b,生成的代价为
((a and b)+(a xor b))*2
例如134可以生成431,因为431可以从134的个位(4)与百位(1)交换后得到,代价为((1 and 4)+(1 xor 4))*2=10。
2、将其中一位数删除,但是删除的数要满足大等于它左边的数,且小等于它右边的数,并且定义最高位左边的数为个位,个位右边的数为最高位。若删除的数字为a,它左边的数为b,它右边的数为c,则生成的代价为a+(b and c)+(b xor c)。
例如212,可以删除个位的数得到21,但是因为2>1,所以1是不能被删除的。特别地,若x为两位数,它能删除当且仅当x的两位数相同,若x为一位数,它是不能被删除的。
3、在两位数字之间,也可以是数字的前面或后面加入一位数,同样地,加入的数要满足大等于它左边的数,且小等于它右边的数,并且定义最高位左边的数为个位,个位右边的数为最高位。若加入的数字为a,它左边的数为b,它右边的数为c,则生成的代价为a+(b and c)+(b xor c)。
例如241,它可以在2与4之间加入一个3,生成2341,也可以在数的末尾加入一个1或者2,当然还有其它可以生成的数,但是不能在4和1之间加入数字。
你的任务是,S一开始为n个不同的给定数组成的集合,每次可以从S中取出一个数生成一个满足生成规则的数加入S中,并且取出的数仍然存在于S中。生成的数的位数不能大于S初始集合最大的数的位数。问在S元素最多的情况下,总代价最小是多少。
【输入格式】
输入的第1行为一个正整数n,为集合S初始元素个数。
第2行包含n个正整数a1,a2, ..., an,数之间空格隔开,为S中初始元素。
【输出格式】
输出包括一个正整数,为最小代价。
【样例输入】
2
111 22
【样例输出】
12
【样例说明】
111删除1得到11,代价为2,11删除1得到1,代价为2,同样22删除和加入一个2得到2,222,代价均为4,总代价2+2+4+4=12。111无法生成1111因为111为一个3位数,而1111为一个4位数。
利用交换/添加规则无法让集合元素更多,所以最小代价为12。
【数据规模】
对于20%的数据,有ai<100;
对于40%的数据,有ai<1000;
对于50%的数据,有n=1;
对于60%的数据,有ai<10000;
对于100%的数据,有ai<100000,n≤5,保证的任何一位不包含0。
教主的难题(problem) BFS,MST
对于一开始只有一个数字的情况,如果A能生成B那么A向B连一条边,由于所有生成规则都是可逆的,且代价相同,所以连出的是无向边。BFS出所有能生成的数字,并构图,最后即变成了最小生成树的模型,一开始的数为最小生成树的根,生成树上的边为生成数字的过程。由于图比较稀疏,所以用Kruskal就可以。
对于多个数字的情况,只要一开始在这些数字之间连条权为0的边即可。范围较小,并且图比较一般,不一定要加什么优化。