• Cats transport(codeforces311B)(斜率优化)


    $ Cats Transport $

    感觉这道题题面不好讲,就自翻了一个新的,希望有助于大家理解其思路:

    大致题意: $ wch $ 的家里有 $ N $ 座山(山呈直线分布,第 $ i-1 $ 座山到第 $ i $ 座山距离为 $ Di $ )。 $ wch $ 中了 $ M $ 粒种子,第 $ i $ 粒种子在第 $ Hi $ 座山上生长,并在 $ Ti $ 时刻成熟,然后从 $ Ti $ 时刻开始每过一时刻累积一点损坏度(从被采摘的那一刻开始不会继续损坏)。但 $ wch $ 只雇佣了 $ P $ 位农民去采摘(没成熟不采)(农民不能回头)。假设到达某一座山时采摘的时间忽略不计, $ wch $ 和他的农民都住第一座山,农民步行速度为一米每秒,请问在采下所有果实的前提下所有的损坏度最小为多少?(农民可以从负时刻出发)
    $ (2 ≤ n ≤ 10^5, 1 ≤ m ≤ 10^5, 1 ≤ p ≤ 10^2,1 ≤ di< 10^4,1 ≤ hi ≤ n, 0 ≤ ti ≤ 10^9) $



    $ solution: $

    这道题首先不管斜率优化,我们先观察一下题目,(第 $ i $ 粒种子在第 $ Hi $ 座山上生长,并在 $ Ti $ 时刻成熟),我们发现这两样东西似乎都关系到了果实可以何时被采摘(而且距离不涉及后面答案的运算),所以我们将这两个条件合并,从第一座山到第 $ i $ 座山的路程可以预处理出来,而这时只要用 $ Ti-SumD_{Hi} $ 即可相当于每粒种子都种在第一座山上了(只不过成熟时刻变了)。

    这时我们发现题目被简化了: $ wch $ 种了m粒种子,第 $ i $ 粒种子将在 $ Ti-SumD_{Hi} $ 时刻成熟(同样从成熟那一刻开始累积损坏度), $ wch $ 只有 $ P $ 次采摘机会(他可以采下在这个时刻前(包括这个时刻)所有成熟的果实),那么在他采下所有果实的前提下总的累积的损坏度最小为多少? --------这时我们观察题面又可以发现成熟时刻早的种子一定先被采掉,于是我们按时间( $ T[i]=t[i]-SumD_{Hi} $ )排个序(为了方便,我们还要求出其前缀和 $ S[i] $ ),然后便不难设出状态了!

    ​ 设 $ F[i][j] $ 表示用了 $ i $ 次采摘机会收获了前 $ j $ 种果实累积的最小损坏度,这样我们假设第 $ i $ 次采的是第 $ k+1 $ 到 第 $ j $ 枚果实,因为我们已经按照成熟时刻排了序,所以这 $ j-k $ 枚果实一定都是在第 $ j $ 枚果实成熟的那一刻采摘的,于是 $ f[i][j]=f[i-1][k]+(j-k) imes T[j]-(S[j]-S[k]) $ 于是我们枚举所有可行 $ k $ 即可完成转移:

    $ f[i][j]=min^{<j}_{k=0}(f[i-1][k]+(j-k) imes T[j]-(S[j]-S[k])) $

    ​ 但是看了一下数据,我们发现复杂度有点不对,于是我们考虑优化:先把与k无关的项提出来:

    $ f[i][j]=[min^{<j}_{k=0}(f[i-1][k]-k imes T[j]+S[k]) ]+j imes T[j]-S[j] $

    ​ 然后我们发现在 ** $ min $ 函数中与 $ j $ 有关的项只有一个,不过它是一个和 $ k $ 与 $ j $ 都有关的数(这个是斜率优化的标志),而且 ** $ k $ 是单调递增的于是我们便想到用斜率优化:将等式左边只留与k有关的项,等式右边留与j有关的项。

    $ f[i-1][k]-S[k]=k imes T[j]+f[i][j]-j imes T[j]+S[j] $

    ​ 而这就是一个以k为自变量, $ f[i-1][k]-S[k] $ 为因变量的函数,我们建立对应的直角坐标系,上式即为以 $ T[j] $ 为斜率, $ f[i][j]-j imes T[j]+S[j] $ 为截距的直线( $ j imes T[j]+S[j] $ 为定值)。所以我们要让截距最小即可,于是我们维护一个下凸壳。实现:我们建立一个数组 $ g[i]=f[i-1][k]-S[k] $ (其实就是纵坐标),然后我们维护一个单调队列 $ q[] $ ,队列里相邻的两个元素 $ i $ 和 $ j $ 应满足 $ i<j $ 并且 $ frac{g[q[j]]-g[q[i]]}{q[j]-q[i]} $ 要单调递增。这样我们在枚举 $ j $ 的时候就会将对应的斜率从后面加进去,而提取出来的时候只需要拿当前的斜率(就是枚举的j)从最前面开始比较,直到比队列里的下一个斜率小,这是队头即为最优选择。

    ​ 复杂度: $ O(p imes m) $



    $ code: $

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<iomanip>
    #include<algorithm>
    #include<cstring>
    #include<cstdlib>
    #include<ctime>
    #include<cmath>
    #include<vector>
    #include<queue>
    #include<map>
    #include<set>
     
    #define ll long long
    #define rg register int
     
    using namespace std;
     
    int n,m,p;
    ll d[100005]; //距离
    ll t[100005]; //时间
    ll s[100005]; //时间前缀和
    ll g[100005]; //f[i-1][k]+s[k]
    ll q[100005]; //斜率单调队列
    ll f[101][100005]; //斜率优化DP
     
    inline int qr(){
        register char ch; register bool sign=0; rg res=0;
        while(!isdigit(ch=getchar())) if(ch=='-')sign=1;
        while(isdigit(ch)) res=res*10+(ch^48),ch=getchar();
        return sign?-res:res;
    }
     
    int main(){
        //freopen("in.in","r",stdin);
        //freopen("out.out","w",stdout);
        n=qr(); m=qr(); p=qr();
        for(rg i=2;i<=n;++i) d[i]=d[i-1]+qr(); //从第一座山到这座山的距离
        for(rg i=1;i<=m;++i){
            rg x=qr(),y=qr();
            t[i]=y-d[x];
        }//每一只猫的可以被接走的时间=第一座山到它所在的那座山的距离-它玩耍的时间
        sort(t+1,t+m+1); //把这些猫按可以被接走的时间的从小到大的顺序排序
        for(rg i=1;i<=m;++i) s[i]=s[i-1]+t[i]; //时间的前缀和
        for(rg i=1;i<=m;++i) f[0][i]=(ll)1e18;
        for(rg i=1;i<=p;++i){ rg l=1,r=0; //斜率单调队列初始化
            for(rg j=1;j<=m;++j) g[j]=f[i-1][j]+s[j]; //f[i-1][k]+s[k]的预处理
            for(rg j=1;j<=m;++j){ q[++r]=j-1;
                while(l<r&&g[q[l+1]]-g[q[l]]<=t[j]*(q[l+1]-q[l]))++l;
                f[i][j]=min(f[i-1][j],g[q[l]]+(j-q[l])*t[j]-s[j]);
                while(l<r&&((g[q[r]]-g[q[r-1]])*(j-q[r]))>=((g[j]-g[q[r]])*(q[r]-q[r-1])))--r;
            }
        }cout<<f[p][m]<<endl;//注意codeforces需要用cout输出
        return 0;
    }
    
  • 相关阅读:
    poj1860 Currency Exchange
    poj1062 昂贵的聘礼
    CF811C Vladik and Memorable Trip
    vs2012 jsoncpp 链接错误
    poj1923 Fourier's Lines
    excel中的表格转换成word中表格
    C:Program FilesMSBuildMicrosoft.Cppv4.0V110Microsoft.CppCommon.targets(249,5): error MSB6006: “CL.exe”已退出,代码为 -1073741515。
    poj1129 Channel Allocation
    POJ 2771 Guardian of Decency(求最大点独立集)
    POJ 1724 Roads
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/812-xiao-wen/p/10990894.html
Copyright © 2020-2023  润新知