bzoj 2726 [SDOI2012]任务安排 CDQ分治维护凸包 dp

本文介绍了一种结合动态规划与斜率优化技巧的算法实现,通过倒序DP和CDQ分治来解决一类特殊的问题。文章详细展示了如何利用后缀和进行状态转移,并通过斜率优化减少计算复杂度。

因为前面的对于后面的有影响,所以需要倒着dp。
f[i]=min(f[j]+sf[i](S+sum[i]sum[j]))
其中sf为F的后缀和,sum为T的后缀和。
然后化成
f[j]=sf[i]sum[j]+(f[i]sf[i]ssf[i]sum[i]
此时你高兴的看到了一个斜率优化的式子,sf单调,sum单调,那直接维护凸包就行了呀!
不过出题人告诉你时间可以是负的。。。
然后就变成了CDQ维护凸包。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ll long long
#define ld long double
#define N 310000
int n,h1,r1;
ll S;
ll f[N],sf[N],sum[N];
int a[N],q[N],b[N],tmp[N];
struct poi
{
    ll x,y;
    poi(){}
    poi(ll x,ll y):x(x),y(y){}
    friend poi operator - (const poi &r1,const poi &r2)
    {return poi(r1.x-r2.x,r1.y-r2.y);}
    friend ld operator ^ (const poi &r1,const poi &r2)
    {return (ld)r1.x*r2.y-(ld)r2.x*r1.y;}
    ld sp(){return (ld)y/(ld)x;}
}st[N];
int cmp1(int x,int y){return sf[x]<sf[y];}
int cmp2(int x,int y){return sum[x]<sum[y];}
void merge(int *a,int l,int r,int mid)
{
    int p1=l,p2=mid+1;
    for(int i=l;i<=r;i++)
    {
        if(a[i]<=mid)tmp[p1++]=a[i];
        else tmp[p2++]=a[i];
    }
    for(int i=l;i<=r;i++)a[i]=tmp[i];
}
void back(int *a,int l,int r,int mid,int tp)
{
    int p1=l,p2=mid+1,pos=l;
    while(p1<=mid&&p2<=r)
    {
        if(!tp ? cmp1(a[p1],a[p2]):cmp2(a[p1],a[p2]))
            tmp[pos++]=a[p1++];
        else tmp[pos++]=a[p2++];
    }
    while(p1<=mid)tmp[pos++]=a[p1++];
    while(p2<=r)tmp[pos++]=a[p2++];
    for(int i=l;i<=r;i++)a[i]=tmp[i];
}
void solve(int l,int r)
{
    if(l==r)return;
    int mid=(l+r)>>1;
    merge(a,l,r,mid);
    merge(b,l,r,mid);
    solve(mid+1,r);
    h1=1;r1=0;
    for(int i=mid+1;i<=r;i++)
    {
        poi t(sum[b[i]],f[b[i]]);
        while(r1>1&&((st[r1]-st[r1-1])^(t-st[r1]))<=0)
            r1--;
        st[++r1]=t;q[r1]=b[i];
    }
    for(int i=l;i<=mid;i++)
    {
        while(h1<r1&&(st[h1+1]-st[h1]).sp()<sf[a[i]])
            h1++;
        f[a[i]]=min(f[a[i]],f[q[h1]]+sf[a[i]]*(S+sum[a[i]]-sum[q[h1]]));
    }
    solve(l,mid);
    back(a,l,r,mid,0);
    back(b,l,r,mid,1);
}
int main()
{
    //freopen("tt.in","r",stdin);
    scanf("%d%lld",&n,&S);
    for(int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%lld%lld",&sum[i],&sf[i]);
    for(int i=n;i>=1;i--)
        sum[i]+=sum[i+1],sf[i]+=sf[i+1];
    for(int i=1;i<=n+1;i++)a[i]=i,b[i]=i;
    memset(f,0x3f,sizeof(f));f[n+1]=0;
    sort(a+1,a+1+n,cmp1);
    sort(b+1,b+1+n,cmp2);
    solve(1,n+1);
    printf("%lld\n",f[1]);
    return 0;
}
题目描述 有一个 $n$ 个点的棋盘,每个点上有一个数字 $a_i$,你需要从 $(1,1)$ 走到 $(n,n)$,每次只能往右或往下走,每个格子只能经过一次,路径上的数字和为 $S$。定义一个点 $(x,y)$ 的权值为 $a_x+a_y$,求所有满足条件的路径中,所有点的权值和的最小值。 输入格式 第一行一个整数 $n$。 接下来 $n$ 行,每行 $n$ 个整数,表示棋盘上每个点的数字。 输出格式 输出一个整数,表示所有满足条件的路径中,所有点的权值和的最小值。 数据范围 $1\leq n\leq 300$ 输入样例 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 输出样例 25 算法1 (树形dp) $O(n^3)$ 我们可以先将所有点的权值求出来,然后将其看作是一个有权值的图,问题就转化为了在这个图中求从 $(1,1)$ 到 $(n,n)$ 的所有路径中,所有点的权值和的最小值。 我们可以使用树形dp来解决这个问题,具体来说,我们可以将这个图看作是一棵树,每个点的父节点是它的前驱或者后继,然后我们从根节点开始,依次向下遍历,对于每个节点,我们可以考虑它的两个儿子,如果它的两个儿子都被遍历过了,那么我们就可以计算出从它的左儿子到它的右儿子的路径中,所有点的权值和的最小值,然后再将这个值加上当前节点的权值,就可以得到从根节点到当前节点的路径中,所有点的权值和的最小值。 时间复杂度 树形dp的时间复杂度是 $O(n^3)$。 C++ 代码 算法2 (动态规划) $O(n^3)$ 我们可以使用动态规划来解决这个问题,具体来说,我们可以定义 $f(i,j,s)$ 表示从 $(1,1)$ 到 $(i,j)$ 的所有路径中,所有点的权值和为 $s$ 的最小值,那么我们就可以得到如下的状态转移方程: $$ f(i,j,s)=\min\{f(i-1,j,s-a_{i,j}),f(i,j-1,s-a_{i,j})\} $$ 其中 $a_{i,j}$ 表示点 $(i,j)$ 的权值。 时间复杂度 动态规划的时间复杂度是 $O(n^3)$。 C++ 代码
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