bzoj2876 [Noi2012]骑行川藏

Description

蛋蛋非常热衷于挑战自我,今年暑假他准备沿川藏线骑着自行车从成都前往拉萨。川藏线的沿途有着非常美丽的风景,但在这一路上也有着很多的艰难险阻,路况变化多端,而蛋蛋的体力十分有限,因此在每天的骑行前设定好目的地、同时合理分配好自己的体力是一件非常重要的事情。
由于蛋蛋装备了一辆非常好的自行车,因此在骑行过程中可以认为他仅在克服风阻做功(不受自行车本身摩擦力以及自行车与地面的摩擦力影响)。某一天他打算骑
N段路,每一段内的路况可视为相同:对于第i段路,我们给出有关这段路况的3个参数 si , ki , vi‘ ,其中 si 表示这段路的长度,
ki 表示这段路的风阻系数, vi‘
表示这段路上的风速(表示在这段路上他遇到了顺风,反之则意味着他将受逆风影响)。若某一时刻在这段路上骑车速度为v,则他受到的风阻大小为 F =
ki ( v - vi‘ )2(这样若在长度为s的路程内保持骑行速度v不变,则他消耗能量(做功)E = ki ( v - vi‘ )2 s)。
设蛋蛋在这天开始时的体能值是 Eu ,请帮助他设计一种行车方案,使他在有限的体力内用最短的时间到达目的地。请告诉他最短的时间T是多少。

【评分方法】
本题没有部分分,你程序的输出只有和标准答案的差距不超过0.000001时,才能获得该测试点的满分,否则不得分。

【数据规模与约定】
对于10%的数据,N=1;
对于40%的数据,N<=2;
对于60%的数据,N<=100;
对于80%的数据,N<=1000;
对于所有数据,N <= 10000,0 <= Eu <= 108,0 < si <= 100000,0 < ki <= 1,-100 < vi‘ < 100。数据保证最终的答案不会超过105。

【提示】
必然存在一种最优的体力方案满足:蛋蛋在每段路上都采用匀速骑行的方式。

Input

第一行包含一个正整数N和一个实数Eu,分别表示路段的数量以及蛋蛋的体能值。 接下来N行分别描述N个路段,每行有3个实数 si , ki , vi‘ ,分别表示第 i 段路的长度,风阻系数以及风速。

Output

输出一个实数T,表示蛋蛋到达目的地消耗的最短时间,要求至少保留到小数点后6位。

Sample Input

3 10000
10000 10 5
20000 15 8
50000 5 6

Sample Output

12531.34496464
【样例说明】 一种可能的方案是:蛋蛋在三段路上都采用匀速骑行的方式,其速度依次为5.12939919, 8.03515481, 6.17837967。

正解:拉格朗日乘子法+二分答案。

ZYT学长的题解:http://www.cnblogs.com/MashiroSky/p/6368825.html

其实这道题暴力还是挺简单的,直接三分就行了。。

然而这道题我不知道怎么求偏导数,我连偏导数是什么都不知道,虽然我知道只有偏导数才是难点。。

拉格朗日乘子法可以解决如下问题:

在满足$g(x1,x2,...)=c$(c为常数)的情况下,求出$f(x1,x2,...)$的最小值。

然后接下来的话不是人话:

我们可以发现,$f$取最值时,$f$和$g$的等高线相切。当等高线相切时$f$和$g$的梯度向量平行,也就是$\nabla f//\nabla g$。

然后梯度向量的每一维就对应$f$每一维的偏导数。具体表示见ZYT学长博客。。

我们求出偏导数以后,可以列出$n$个方程,再加上一个约束,也就是$n+1$个方程。

如果忽略上面的步骤那么这道题还是很容易的。。

于是最后的方程就是这样:$2\lambda k_{i}v_{i}^{2}(v_{i}-{v_{i}}‘)=-1$

再加上一个约束条件就是:$\sum_{i=1}^{n}k_{i}(v_{i}-v_{i}^{‘})s_{i}=E$

我们可以很容易发现,$v_{i}$的下限是$v_{i}^{‘}$,上限是每段路用$E$能量的速度(然而因为$s_{i}$可能为$0$所以要用$inf$)。

所以,$k_{i}v_{i}^{2}(v_{i}-{v_{i}}‘)>0$,那么$\lambda <0$。且随$\lambda $增大,$v_{i}$也增大;随着$v_{i}$增大,$E$增大,方程减小。

那么思路就很明显了,首先二分$\lambda$,然后再二分得出$v_{i}$,每次二分$\lambda$时判断能量总和是否超过$E$,每次二分$v_{i}$时判断方程是否满足大于等于$1$。这样,我们就能求出每个$v_{i}$,算出答案了。

 1 //It is made by wfj_2048~
 2 #include <algorithm>
 3 #include <iostream>
 4 #include <complex>
 5 #include <cstring>
 6 #include <cstdlib>
 7 #include <cstdio>
 8 #include <vector>
 9 #include <cmath>
10 #include <queue>
11 #include <stack>
12 #include <map>
13 #include <set>
14 #define eps (1e-13)
15 #define inf (1e18)
16 #define N (10010)
17 #define il inline
18 #define RG register
19 #define ll long long
20 #define ld long double
21 #define File(s) freopen(s".in","r",stdin),freopen(s".out","w",stdout)
22
23 using namespace std;
24
25 ld s[N],k[N],v[N],vv[N],E,ans,lambda;
26 int n;
27
28 il int check(RG ld key){
29     RG ld res=0,l,r,mid;
30     for (RG int i=1;i<=n;++i){
31     l=max((ld)0.0,vv[i]),r=inf,v[i]=l;
32     while (l<=r){
33         mid=(l+r)/2;
34         if (2*key*k[i]*mid*mid*(mid-vv[i])>=-1) v[i]=mid,l=mid+eps; else r=mid-eps;
35     }
36     res+=k[i]*s[i]*(v[i]-vv[i])*(v[i]-vv[i]);
37     }
38     return res<=E;
39 }
40
41 il void work(){
42     scanf("%d%Lf",&n,&E);
43     for (RG int i=1;i<=n;++i) scanf("%Lf%Lf%Lf",&s[i],&k[i],&vv[i]);
44     RG ld l=-inf,r=0.0,mid;
45     while (l<=r){
46     mid=(l+r)/2;
47     if (check(mid)) lambda=mid,l=mid+eps; else r=mid-eps;
48     }
49     check(lambda);
50     for (RG int i=1;i<=n;++i) ans+=s[i]/v[i];
51     printf("%0.9Lf",ans); return;
52 }
53
54 int main(){
55     File("bicycle");
56     work();
57     return 0;
58 }
时间: 2024-10-05 05:07:20

bzoj2876 [Noi2012]骑行川藏的相关文章

bzoj2876 [Noi2012]骑行川藏 [二分+拉格朗日乘数法]

Description 蛋蛋非常热衷于挑战自我,今年暑假他准备沿川藏线骑着自行车从成都前往拉萨.川藏线的沿途有着非常美丽的风景,但在这一路上也有着很多的艰难险阻,路况变化多端,而蛋蛋的体力十分有限,因此在每天的骑行前设定好目的地.同时合理分配好自己的体力是一件非常重要的事情. 由于蛋蛋装备了一辆非常好的自行车,因此在骑行过程中可以认为他仅在克服风阻做功(不受自行车本身摩擦力以及自行车与地面的摩擦力影响).某一天他打算骑N段路,每一段内的路况可视为相同:对于第i段路,我们给出有关这段路况的3个参数

bzoj2876 [NOI2012]骑行川藏(拉格朗日乘数法)

题目描述 蛋蛋非常热衷于挑战自我,今年暑假他准备沿川藏线骑着自行车从成都前往拉萨.川藏线的沿途有着非常美丽的风景,但在这一路上也有着很多的艰难险阻,路况变化多端,而蛋蛋的体力十分有限,因此在每天的骑行前设定好目的地.同时合理分配好自己的体力是一件非常重要的事情. 由于蛋蛋装备了一辆非常好的自行车,因此在骑行过程中可以认为他仅在克服风阻做功(不受自行车本身摩擦力以及自行车与地面的摩擦力影响).某一天他打算骑\(N\)段路,每一段内的路况可视为相同:对于第\(i\)段路,我们给出有关这段路况的3个参

[BZOJ2876] [NOI2012] 骑行川藏 - 数论 - 拉格朗日定理(拉格朗日乘子法) + 二分

[ 题外话 :          = =看了一眼题目就知道是求最值 然后就不会做了╮(╯▽╰)╭ 所以,数学渣就去学了一发拉格朗日乘数法 - -] 那么上正文TAT 由于公式太多,我就直接截图哈qwq 附代码: #include "stdio.h" #include "iostream" #define rep(f,a,b) for(f=a;f<=b;f++) using namespace std; const double eps=1e-12; const

NOI2012 骑行川藏 解题报告

当我还没看别人的解题报告时,我用了三分法做了40%的数据. 围观大神的解题报告,要通过100%的数据要用到拉格朗日乘数法求得最值. Wiki上的解释是这样的:Wikipedia Wiki的解释我自己看不太懂,下面这个视频可能让你能对拉格朗日乘数法有更好的认识:麻省理工学院<拉格朗日乘数法> 下面介绍一下拉格朗日乘数法是如何工作的: 问题:在g(x1, x2, x3, ..., xn) = c的约束条件下,求f(x1, x2, x3, ..., xn)的最值. 我们把问题具体化一下:令g(x,

bzoj 2876: [Noi2012]骑行川藏 拉格朗日数乘

2876: [Noi2012]骑行川藏 Time Limit: 20 Sec  Memory Limit: 128 MBSec  Special JudgeSubmit: 1033  Solved: 504[Submit][Status][Discuss] Description 蛋蛋非常热衷于挑战自我,今年暑假他准备沿川藏线骑着自行车从成都前往拉萨.川藏线的沿途有着非常美丽的风景,但在这一路上也有着很多的艰难险阻,路况变化多端,而蛋蛋的体力十分有限,因此在每天的骑行前设定好目的地.同时合理分配

【bzoj2876】 Noi2012—骑行川藏

http://www.lydsy.com/JudgeOnline/status.php (题目链接) 题意 在满足约束条件$${\sum_{i=1}^ns_ik_i(v_i-v_i')^2=E}$$ 求$${min\sum_{i=1}^n\frac{s_i}{v_i}}$$ Solution 像这种形式的存在一个多元函数${g(v_1,v_2,v_3,······,v_n)=E}$的约束,求解多元函数${f(v_1,v_2,v_3,······,v_n)}$的最值,我们使用拉格朗日乘子法. 在解

BZOJ 2876 NOI2012 骑行川藏 二分+数学算法

题目大意:给定n段路,每段长度为si,如果在这段路上以vi的速度匀速行驶,那么消耗的体力为ki*(vi-v'i)^2*si,求在不超过体力上限情况下的最大速度 我去年买了个表- - 去网上百度了半天一元三次方程的求根公式才发现函数是递增的- - 百度百科写的什么NM破玩应- - 好像没讲明白- - MS只要知道拉格朗日乘数法就能差不多搞懂这道题了- - #include <cstdio> #include <cstring> #include <iostream> #i

NOI2012 骑行川藏

http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=2876 表示完全不会...... 还是跪拜大神吧 http://www.cnblogs.com/GerynOhenz/p/4698451.html #include<cstdio> #include<cstdlib> #include<iostream> #include<fstream> #include<algorithm> #include&l

bzoj 2876: [Noi2012]骑行川藏【拉格朗日乘数法+二分】

详见: http://blog.csdn.net/popoqqq/article/details/42366599 http://blog.csdn.net/whzzt/article/details/51346228 用拉格朗日乘数法,求了偏导之后二分λ.然后求完偏导的那个一元三次式的解可以二分求,因为是单调递增的. 总复杂度\( O(nlog^2n) \) #include<cstdio> #include<cmath> using namespace std; const i