题目大意:
有n个数,要将他们分成若干段,每一段的cost定义为: cost=r-l+ΣCk (k∈[r,l]) 该段的最终花费是:(cost-L)^2; 给出L,n,C(1~n),总共的最小花费。
分析:
dp方程极容易想出来: f[i]=max(f[j]+(sum[i]-sum[j]+i-j-1-L)^2) 其中sum[i]表示c(1~i)的和。因为取的这一段数从j+1开始,所以i-j-1(题目中i-j并不是区间长度!没有再加1)
O(n^2)直接挂掉。
因为状态O(n)已经非常不错,无法再优化了。所以考虑能不能优化转移的O(n)。
将表达式展开:
f[i]=f[j]+(sum[i]-sum[j]+i-j-1-L)^2
令a[k]=sum[k]+k;x[k]=a[k]+1+ f[i]=f[j]+(a[i]-x[j])^2
f[i]=f[j]+x[j]^2-2a[i]x[j]+a[i]^2
对于给定的i,a[i]^2是一个定值,所以当做常数先不用管,但是记得最后加上!
令y[k]=f[k]+x[k]^2; f[i]=y[j]-2a[i]x[j]
移项: y[j]=2a[i]x[j]+f[i]
对于给定的i,我们需要循环所有的j。 对于一个j,我们已经知道了x[j],y[j]。 将它看作一个点,所有的j构成一个点集,横坐标x[j],纵坐标y[j]
而对于给定的i,2a[i]是一个定值,看做斜率,而目标f[i]则是截距,所以要在j的点集之中找到一个点使得这条直线截距最小,本质是将y=2a[i]x的直线平移。
可以发现这些最优解的点必定在边界上。并且发现,斜率是单增的,而x一定也是单增的。所以可以维护一个左上下凸壳。
因为斜率单增,所以若一个点此时不是最优解,那么以后一定也不是最优解,可以直接从头pass掉;每次新增一个点,都要保证这是一个凸包,通过斜率要来从尾pass掉。
所以可以用单调队列维护!单调,在这里是指队列中的元素,每相邻两个元素所代表的点连成的线,其斜率是单调递增的。因为斜率都是正数,所以也就是画出来是一个左上凸包。
注意,队列中至少要有一个0号元素不能出队!这里第一个空位置是有意义的。否则就不存在线和斜率了。所以手写队列时,开始hd=tl=0,while判断中hd<tl 保证一定至少有一个元素,并且这个元素不会被其他元素替代。详见代码。
具体步骤:
1.前缀和预处理
2.循环i,先删除队首,再更新答案,再更新队列。
3.输出f[n] GAME OVER
代码:
#include<bits/stdc++.h> #define ll long long using namespace std; const int N=50000+10; int n,L; long long f[N]; long long sum[N]; int q[N],hd,tl; long long a(int i) { return sum[i]+i; } long long x(int i) { return sum[i]+i+L+1; } long long y(int i) { return x(i)*x(i)+f[i]; } double slope(int a,int b) { return ((double)y(b)-y(a))/((double)x(b)-x(a)); }//一堆函数 int t; int main() { scanf("%d%d",&n,&L); for(int i=1;i<=n;i++) { scanf("%d",&t); sum[i]=sum[i-1]+t; } hd=0,tl=0; for(int i=1;i<=n;i++) { while(hd<tl&&slope(q[hd],q[hd+1])<2*a(i)) hd++;//删除 f[i]=y(q[hd])-2*a(i)*x(q[hd])+a(i)*a(i); while(hd<tl&&slope(q[tl-1],q[tl])>slope(q[tl-1],i)) tl--; q[++tl]=i;//更新 } printf("%lld",f[n]); return 0; }
总结:
1.一个题能用斜率优化,必然能出现y=kx+b 线性形式,其中k是定值,x,y构成点集,b是目标值。
2.一个凸包能用单调队列优化的条件应该满足:
(1)查询的斜率单调 (2)插入的点横坐标有单调性 (否则要用平衡树、set)
原文地址:https://www.cnblogs.com/Miracevin/p/9031615.html