斜率DP hdu 3507

大致题意:

要打印一长串词语,每个词语有一个对应的打印费用Ci,要给词语分行,一行的总费用记为,M是给定的常数

要求计算一种分行方案使得总费用最小。

数据规模50万。

分析:首先可以想到枚举上一次断行处,这样可以得到最初的状态转移方程:

,复杂度为O(n^2)。

观察一下数据规模为50万,需要优化。

主要思路是考虑淘汰肯定对最优答案没有贡献的点。

将状态转移方程展开:

(注:公式和图来自BIG YAO学长)

移项可得:

                    

观察到蓝色字体部分只与j有关,绿色字体对给定的i为常量,红色字体部分取最小的时候dp[i]取最小。

将蓝色字体视为y(j),sum[j]视为x(j),问题就转化为对平面上无数个点(x,y),对每一个i,找出一个最优点(x0,y0),使得一条通过该点,斜率为k=2sum[i]的直线的截距最小。

放张图表现一下优化情况:

维护一个队列,即为下凸折线上点的队列,每次寻找最优的j的时候只在队列里的点找。(注意取得最优点的时候相邻的两根折线的斜率对于k=2sum[i]一大一小)

以下具体讨论怎么实现:

i不断向前推进,每次循环做两件事情:

1,找出对于dp[i]最优的上一个断行处j

如果队列上该点i和他后面的那个店形成的斜率小于k=2*sum[i]就头指针+1。

注意由于随i的递增,k=2*sum[i]必然递增,所以出队的点就不需要回来了

2,把i放入队列后就不再需要的点淘汰掉:

一旦出现3个点呈这样,即可淘汰点2,因为:直线经过点4的截距必然小于经过点2的截距,而经过点4的截距必然小于经过点1或点3的截距。

从而经过点2的截距必然小于小1或点3的截距,点2不可能为最优点,可淘汰。

然后把i放入队列(注意sum[i]为严格递增的,所以i个点中最后一个点必然在“外围”,不会被淘汰)

 1 #include<cstdio>
 2 #include<algorithm>
 3 #define rep(i,a,b) for(int i=a;i<=b;++i)
 4 using namespace std;
 5 const int MAXN=500010;
 6 long long int dp[MAXN],q[MAXN],sum[MAXN];
 7 int n,m;
 8 inline long long int getdp(int i,int j)
 9 {
10     return dp[j]+m+(sum[i]-sum[j])*(sum[i]-sum[j]);
11 }
12 inline long long int gety(int x,int y)
13 {
14     return dp[x]+sum[x]*sum[x]-dp[y]-sum[y]*sum[y];
15 }
16 inline long long int getx(int x,int y)
17 {
18     return 2*sum[x]-2*sum[y];
19 }
20 int main()
21 {
22    // freopen("in.txt","r",stdin);
23     while(scanf("%d%d",&n,&m)==2)
24     {
25         sum[0]=0;
26         rep(i,1,n)
27         {
28             scanf("%lld",&sum[i]);
29             sum[i]=sum[i-1]+sum[i];
30         }
31         dp[0]=0;
32         int head,tail;
33         tail=0;
34         head=0;
35         q[tail]=0;          //虚拟制造一个点0,若0点最优代表把所有词语分成一行最优
36         rep(i,1,n)
37         {
38             while(head+1<=tail&&(gety(q[head+1],q[head])<=sum[i]*getx(q[head+1],q[head]))) head++;  //寻找对于i最好的上一次分行的截止点
39             dp[i]=getdp(i,q[head]);
40             while(head+1<=tail&&gety(i,q[tail])*getx(q[tail],q[tail-1])<=gety(q[tail],q[tail-1])*getx(i,q[tail])) tail--;      //i放入队列后需要淘汰的点
41             q[++tail]=i;        //把i放入队列
42         }
43         printf("%lld\n",dp[n]);
44     }
45     return 0;
46 }
时间: 2024-10-14 07:08:28

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