BZOJ 4758 [Usaco2017 Jan] 区间dp->最长不下降+翻转子序列

本文介绍了一种利用区间动态规划解决最长不下降子序列问题的方法,并结合子序列翻转操作,适用于数据规模较小的情况。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题目大意:

给一个序列(n<=50)求翻转任意子序列后所得的最大可能的最长不下降子序列。


解题思路:

夭寿啦!最长不下降子序列竟然不是nlongn维护!原因竟是…………

由于这道题需要翻转一次任意子序列,再加上n的范围较小,所以我们考虑使用区间dp。

定义dp[i][j][l][r]表示区间[i,j],区间左边的数是l,右边的数是r(l,r对答案有贡献)时,的答案。

转移就非常简单了

首先是对于相同的l,r,[i,j]可以由子区间[i+1,j]和[i,j-1]更新

接着是解决最长不下降:当l<=a[i]或a[j]<=r时,dp[i][j][l][r]可以由 dp[i+1][j][a[i]][r] , dp[i][j-1][l][a[j]] , dp[i+1][j-1][a[i]][a[j]]更新

翻转就和不下降差不多了,具体见代码:

#include<iostream>
#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;

const int N=55;
int n;
int a[N];
int dp[N][N][N][N];

int dfs(int i,int j,int l,int r)
{
	if(dp[i][j][l][r]!=-1) return dp[i][j][l][r];
	if(i>j) return 0;
	if(i==j) return l<=a[i]&&a[i]<=r?1:0;
	
	int res=0;
	res=max(res,dfs(i+1,j,l,r));
	res=max(res,dfs(i,j-1,l,r));
	
	if(l<=a[i]&&a[i]<=r) res=max(res,dfs(i+1,j,a[i],r)+1);
	if(l<=a[j]&&a[j]<=r) res=max(res,dfs(i,j-1,l,a[j])+1);
	if(l<=a[i]&&a[i]<=a[j]&&a[j]<=r) res=max(res,dfs(i+1,j-1,a[i],a[j])+2);
	
	if(l<=a[j]&&a[j]<=r) res=max(res,dfs(i+1,j-1,a[j],r)+1);//翻转
	if(l<=a[i]&&a[i]<=r) res=max(res,dfs(i+1,j-1,l,a[i])+1);
	if(l<=a[j]&&a[j]<=a[i]&&a[i]<=r) res=max(res,dfs(i+1,j-1,a[j],a[i])+2);
	
	return dp[i][j][l][r]=res;
}

int main()
{
//	freopen("a.in","r",stdin);
//	freopen("a.out","w",stdout);
	
	int i,j,k;
	scanf("%d",&n);
	for(i=1;i<=n;++i) scanf("%d",&a[i]);
	memset(dp,-1,sizeof(dp));//必须初始化为-1,不然答案可能为0,最后会T 
	cout<<dfs(1,n,0,50);//至于为什么最小0最大50...hh 
	
	return 0;
}

结语:

*区间dp

所以说在数据范围较小的时候,区间dp是可以解决最长不下降之类的问题的,需谨记。

好的,这是一道经典的单调栈问题。题目描述如下: 有 $n$ 个湖,第 $i$ 个湖有一个高度 $h_i$。现在要在这些湖之间挖一些沟渠,使得相邻的湖之间的高度差超过 $d$。请问最少需要挖多少个沟渠。 这是一道单调栈的典型应用题。我们可以从左到右遍历湖的高度,同时使用一个单调栈来维护之前所有湖的高度。具体来说,我们维护一个单调递增的栈,栈中存储的是湖的下标。假设当前遍历到第 $i$ 个湖,我们需要在之前的湖中找到一个高度最接近 $h_i$ 且高度超过 $h_i-d$ 的湖,然后从这个湖到第 $i$ 个湖之间挖一条沟渠。具体的实现可以参考下面的代码: ```c++ #include <cstdio> #include <stack> using namespace std; const int N = 100010; int n, d; int h[N]; stack<int> stk; int main() { scanf("%d%d", &n, &d); for (int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d", &h[i]); int ans = 0; for (int i = 1; i <= n; i++) { while (!stk.empty() && h[stk.top()] <= h[i] - d) stk.pop(); if (!stk.empty()) ans++; stk.push(i); } printf("%d\n", ans); return 0; } ``` 这里的关键在于,当我们遍历到第 $i$ 个湖时,所有比 $h_i-d$ 小的湖都可以被舍弃,因为它们可能成为第 $i$ 个湖的前驱。因此,我们可以断地从栈顶弹出比 $h_i-d$ 小的湖,直到栈顶的湖高度大于 $h_i-d$,然后将 $i$ 入栈。这样,栈中存储的就是当前 $h_i$ 左边所有高度超过 $h_i-d$ 的湖,栈顶元素就是最靠近 $h_i$ 且高度超过 $h_i-d$ 的湖。如果栈为空,说明找到了一个前驱湖,答案加一。
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