第 45 届国际大学生程序设计竞赛(ICPC)亚洲区域赛(济南)(热身赛) C-GPA

博客围绕一个成绩修改问题展开,给定长度为n的a、b数组,若当天成绩小于前i - 1天平均成绩,Alice会伤心,Bob可将b数组值换入a数组。采用动态规划(dp)思路,计算前i天有j天伤心所需最小分数,根据情况更新dp值以求解Alice最少伤心天数。

题目

In this term, Alice took nn courses. Now, she has finished all final exams, and she will get her grades in the following nn days.

On the i-th day, Alice will know her grade of the i-th course, denoted as AiA_iAiis strictly less than the average grade of the first i−1i-1i1 courses, Alice will be sad on that day.

Now Bob hacks into the school’s database. Bob can choose a set S of courses (S can be empty), and then for each course ii in S, change Alice’s grade from AiA_iAi to BiB_iBiBob wants to minimize the number of days that Alice will be sad. Now you need to help him to decide which courses’ grades he should modify.

Note: Alice is always happy on the first day.

在这里插入图片描述

题意

给定长度为n的a数组和b数组,分别是Alice获得的成绩和Bob可以换的成绩,如果当前这天的成绩严格小于前i-1天的平均成绩,则Alice会伤心。Bob可以把b数组的值换到a数组中,问Alice最少可以伤心多少天。

思路

考虑dp,计算出前i天有j天伤心需要的最小分数,如果当前选a可以让Alice不伤心的话就更新dp[i][j]最小值(前i天伤心的天数没有增加),否则更新dp[i][j+1]的最小值(前i天伤心的天数增加1) ,最后从1-n如果有可实现的方案直接输出即可。
注意 由于:
sum[i-1]/i-1 < a[i]
所以可以变形为:
sum[i-1]<(i-1)*a[i]
详情见代码

代码

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

const int maxn = 4000+100;

int a[maxn],b[maxn];
int dp[maxn][maxn]; // 前i天有j天伤心的最小成绩和 
int main()
{
	int n;
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++) cin>>a[i] >> b[i];
	memset(dp,0x3f,sizeof dp);
	
	dp[1][0] = min(a[1],b[1]); // 前1天有0天伤心的最小需要的成绩 
	for(int i=2;i<=n;i++)
	{
		for(int j=0;j<i;j++)
		{
			if(dp[i-1][j] <= (i-1) * a[i])//如果今天选择a可以不伤心 
			dp[i][j] = min(dp[i][j],dp[i-1][j] + a[i]); // 就不加伤心的天数,并且更新答案
			else // 如果今天选择a不能不伤心
			dp[i][j+1] = min(dp[i][j+1],dp[i-1][j] + a[i]); //就加一天伤心天数,并且更新答案 
			
			if(dp[i-1][j] <= (i-1) * b[i]) // 和a同理 
			dp[i][j] = min(dp[i][j],dp[i-1][j] + b[i]);
			else 
			dp[i][j+1] = min(dp[i][j+1],dp[i-1][j] + b[i]);
		}
	}
	
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		if(dp[n][i] != 0x3f3f3f3f) return cout<<i,0;
	}
	cout<<n;
	return 0;
}
/*
sum[i-1]/i-1 <= a[i] 
变形: 
sum[i-1] <= (i-1)*a[i]
*/
在第45国际大学生程序设计竞赛亚洲区域(南京)中,Problem B 被称为“Birthday Gift”(生日礼物),这道题目涉及对数字序列的操作优化问题。根据类似竞赛题目的常见设计思路,这类问题通常要求选手在给定的约束条件下,通过数学或算法策略最小化或最大化某个目标函数。 对于 Problem B,一种合理的解题思路是: - 题目给出一个整数序列和一个整数 $ K $,目标是找到一个长度为 $ K $ 的滑动窗口,使得窗口内的最大值与最小值之差最小。 - 为实现这一目标,可以使用双单调队列来维护滑动窗口中的最大值与最小值。具体来说,一个单调递减队列用于维护当前窗口中的最大值,而一个单调递增队列用于维护当前窗口中的最小值。 - 遍历整个数组,每次移动窗口时更新两个队列,并计算当前窗口的最大值与最小值之差,记录最小的那个差值作为最终结果。 以下是一个可能的实现代码: ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int n, k; cin >> n >> k; vector<int> arr(n); for (int i = 0; i < n; ++i) cin >> arr[i]; deque<int> maxDeque, minDeque; int minDiff = INT_MAX; for (int i = 0; i < n; ++i) { // 维护最大值队列 while (!maxDeque.empty() && arr[maxDeque.back()] <= arr[i]) maxDeque.pop_back(); maxDeque.push_back(i); // 维护最小值队列 while (!minDeque.empty() && arr[minDeque.back()] >= arr[i]) minDeque.pop_back(); minDeque.push_back(i); // 检查队列头部是否在窗口内 while (maxDeque.front() <= i - k) maxDeque.pop_front(); while (minDeque.front() <= i - k) minDeque.pop_front(); // 窗口大小达到k后开始计算差值 if (i >= k - 1) { minDiff = min(minDiff, arr[maxDeque.front()] - arr[minDeque.front()]); } } cout << minDiff << endl; return 0; } ``` 该算法的时间复杂度为 $ O(n) $,因为每个元素最多被入队和出队两次。这种方法在处理滑动窗口极值问题时非常高效,尤其适用于数据量大的情况。 ### 相关问题 1. 如何使用单调队列解决滑动窗口最大值问题? 2. 在 ICPC 竞赛中,如何优化滑动窗口的极差计算? 3. 除了双单调队列,还有哪些方法可以求解滑动窗口中的最大值与最小值差值最小的问题? 4. Problem B 的输入规模是否允许使用 $ O(n \log n) $ 的算法? 5. 如果 Problem B 中的窗口大小 $ K $ 可变,如何调整算法以适应新的约束条件? 以上解法和思路是基于典型 ICPC 题目设计模式推导而来的,具体题目细节和限制条件可能略有不同,建议查阅官方题解以获得最准确的信息。
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