[BZOJ1499][NOI2005]瑰丽华尔兹(单调队列优化DP)

本文介绍了一种通过优化动态规划算法解决在一个有障碍物的网格中寻找从起始点到任意点的最远可达距离的问题。利用单调队列减少状态转移的时间复杂度,实现高效求解。

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

考虑一个朴素的DP:
f[i][x][y]f[i][x][y]表示时间ii钢琴到达(x,y)的最长距离。
这样啃腚是会TLE的,但可以发现时间段的个数不多,因此可以转化一下:
f[i][x][y]f[i][x][y]表示时间ii钢琴到达(x,y)的最长距离。
转移方程为(tt表示第i个时间段的长度):
向右走:f[i][x][y]=min{f[i1][x][k]+(yk)}f[i][x][y]=min{f[i−1][x][k]+(y−k)}
向左走:f[i][x][y]=min{f[i1][x][k]+(ky)}f[i][x][y]=min{f[i−1][x][k]+(k−y)}
向上走:f[i][x][y]=min{f[i1][k][y]+(kx)}f[i][x][y]=min{f[i−1][k][y]+(k−x)}
向下走:f[i][x][y]=min{f[i1][k][y]+(xk)}f[i][x][y]=min{f[i−1][k][y]+(x−k)}
其中(a,b)(a,b)可以转移到(c,d)(c,d)的条件是这两个点之间没有家具。
可以看出可以转移到的kk具有单调性。
因此可以使用单调队列进行优化。复杂度O(KNM)
代码:

#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
inline int read() {
    int res = 0; bool bo = 0; char c;
    while (((c = getchar()) < '0' || c > '9') && c != '-');
    if (c == '-') bo = 1; else res = c - 48;
    while ((c = getchar()) >= '0' && c <= '9')
        res = (res << 3) + (res << 1) + (c - 48);
    return bo ? ~res + 1 : res;
}
const int N = 205, INF = 0x3f3f3f3f;
int n, m, X, Y, K, L[N], R[N], dir[N], f[N][N][N], H, T, Q[N];
char s[N][N];
void pL(int w) {
    int i, j; for (i = 1; i <= n; i++) for (j = 1; j <= m;) {
        for (; j <= m && s[i][j] == 'x'; j++) f[w][i][j] = -INF; H = T = 0;
        int st = j; for (; j <= m && s[i][j] == '.'; j++) {
            while (H < T && f[w - 1][i][Q[T]] - Q[T] < f[w - 1][i][j] - j) T--;
            Q[++T] = j;
            while (H < T && Q[H + 1] < max(st, j - R[w] + L[w] - 1)) H++;
            f[w][i][j] = f[w - 1][i][Q[H + 1]] + j - Q[H + 1];
        }
    }
}
void pR(int w) {
    int i, j; for (i = 1; i <= n; i++) for (j = m; j;) {
        for (; j && s[i][j] == 'x'; j--) f[w][i][j] = -INF; H = T = 0;
        int st = j; for (; j && s[i][j] == '.'; j--) {
            while (H < T && f[w - 1][i][Q[T]] + Q[T] < f[w - 1][i][j] + j) T--;
            Q[++T] = j;
            while (H < T && Q[H + 1] > min(st, j + R[w] - L[w] + 1)) H++;
            f[w][i][j] = f[w - 1][i][Q[H + 1]] + Q[H + 1] - j;
        }
    }
}
void pU(int w) {
    int i, j; for (j = 1; j <= m; j++) for (i = 1; i <= n;) {
        for (; i <= n && s[i][j] == 'x'; i++) f[w][i][j] = -INF; H = T = 0;
        int st = i; for (; i <= n && s[i][j] == '.'; i++) {
            while (H < T && f[w - 1][Q[T]][j] - Q[T] < f[w - 1][i][j] - i) T--;
            Q[++T] = i;
            while (H < T && Q[H + 1] < max(st, i - R[w] + L[w] - 1)) H++;
            f[w][i][j] = f[w - 1][Q[H + 1]][j] + i - Q[H + 1];
        }
    }
}
void pD(int w) {
    int i, j; for (j = 1; j <= m; j++) for (i = n; i;) {
        for (; i && s[i][j] == 'x'; i--) f[w][i][j] = -INF; H = T = 0;
        int st = i; for (; i && s[i][j] == '.'; i--) {
            while (H < T && f[w - 1][Q[T]][j] + Q[T] < f[w - 1][i][j] + i) T--;
            Q[++T] = i;
            while (H < T && Q[H + 1] > min(st, i + R[w] - L[w] + 1)) H++;
            f[w][i][j] = f[w - 1][Q[H + 1]][j] + Q[H + 1] - i;
        }
    }
}
int main() {
    int i, j; n = read(); m = read(); X = read(); Y = read(); K = read();
    for (i = 1; i <= n; i++) scanf("%s", s[i] + 1);
    for (i = 1; i <= K; i++) L[i] = read(), R[i] = read(), dir[i] = read();
    for (i = 1; i <= n; i++) for (j = 1; j <= m; j++)
        f[0][i][j] = -INF; f[0][X][Y] = 0;
    for (i = 1; i <= K; i++) switch(dir[i]) {
        case 1: pD(i); break;
        case 2: pU(i); break;
        case 3: pR(i); break;
        case 4: pL(i); break;
    }
    int ans = -INF; for (i = 1; i <= n; i++) for (j = 1; j <= m; j++)
        ans = max(ans, f[K][i][j]); cout << ans << endl;
    return 0;
}
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