• USACO08MAR土地购买 与 APIO2010特别行动队


    两道斜率优化DP;



    土地购买

    约翰准备扩大他的农场,眼前他正在考虑购买N块长方形的土地。如果约翰单买一块土 地,价格就是土地的面积。但他可以选择并购一组土地,并购的价格为这些土地中最大的长 乘以最大的宽。比如约翰并购一块3 × 5和一块5 × 3的土地,他只需要支付5 × 5 = 25元, 比单买合算。 约翰希望买下所有的土地。他发现,将这些土地分成不同的小组来并购可以节省经费。 给定每份土地的尺寸,请你帮助他计算购买所有土地所需的最小费用。

                --by luogu



    排除不贡献答案的土地;

    即把x,y都比某土地小的土地删除——无论怎么分,把她与这块大的分在一起就好了;

    方法,把x递增排序,然后维护y的单调减队列;

    这样以后,得方程:

    f[i]=min{y[j+1]*x[i]+f[j]}

    取b=f[j];k=y[j+1];

    斜率优化即可;

    代码如下:

     1 #include<cstdio>
     2 #include<algorithm>
     3 #define ll long long
     4 using namespace std;
     5 int n;
     6 struct ss{
     7     int x,y;
     8 };
     9 ss a[500010],b[500010];
    10 ll f[500010];
    11 int que[500010],h,t;
    12 bool cmp1(ss i,ss j){
    13     return i.x<j.x;
    14 }
    15 ll Y(int ,int );
    16 ll K(int );
    17 ll B(int );
    18 int cmp(int ,int ,int );
    19 int main()
    20 {
    21     int i,k,cnt=0;
    22     long long x,j;
    23     h=0;t=0;
    24     scanf("%d",&n);
    25     for(i=1;i<=n;i++)
    26         scanf("%d%d",&a[i].x,&a[i].y);
    27     sort(a+1,a+n+1,cmp1);
    28     for(i=1;i<=n;i++){
    29         while(cnt&&a[i].y>=b[cnt].y)cnt--;
    30             b[++cnt]=a[i];
    31         }
    32     for(i=1;i<=cnt;i++){
    33         while(h<t&&Y(i,que[h])>=Y(i,que[h+1]))h++;
    34         f[i]=(ll)Y(i,que[h]);
    35         while(h<t&&cmp(i,que[t],que[t-1]))
    36             t--;
    37         que[++t]=i;
    38     }
    39     printf("%lld
    ",f[cnt]);
    40     return 0;
    41 }
    42 ll Y(int i,int j){
    43     return (ll)b[j+1].y*b[i].x+f[j];
    44 }
    45 ll K(int j){
    46     return b[j+1].y;
    47 }
    48 ll B(int j){
    49     return f[j];
    50 }
    51 int cmp(int x1,int p,int x3){
    52     long long k1=K(x1),k2=K(p),k3=K(x3),b1=B(x1),b2=B(p),b3=B(x3);
    53     ll w1=(k1-k3)*(b2-b1);
    54     ll w2=(k1-k2)*(b3-b1);
    55     return w1<=w2;
    56 }


    特别行动队

    你有一支由 n 名预备役士兵组成的部队,士兵从 1 到 n 编号,要将他们拆分 成若干特别行动队调入战场。出于默契的考虑,同一支特别行动队中队员的编号 应该连续,即为形如的序列。 编号为 i 的士兵的初始战斗力为 xi ,一支特别行动队的初始战斗力 x 为队内 士兵初始战斗力之和,即 

    通过长期的观察,你总结出一支特别行动队的初始战斗力 x 将按如下经验公 式修正为 ,其中 a, b, c 是已知的系数(a < 0)。 作为部队统帅,现在你要为这支部队进行编队,使得所有特别行动队修正后 战斗力之和最大。试求出这个最大和。

    例如,你有 4 名士兵, 。经验公式中的参数为 a = –1, b = 10, c = –20。此时,最佳方案是将士兵组成 3 个特别行动队:第一队包含士兵 1 和士兵 2,第二队包含士兵 3,第三队包含士兵 4。特别行动队的初始战斗力分 别为 4, 3, 4,修正后的战斗力分别为 4, 1, 4。修正后的战斗力和为 9,没有其它 方案能使修正后的战斗力和更大。

            --by luogu



    方程:

    f[i]=max{ f[j]+a*(s[i]-s[j])²+b*(s[i]-s[j])+c }

    f[i]=max{f[j]+a*s[i]²-2*a*s[i]*s[j]+a*s[j]²+b*s[i]-b*s[j]+c}

    f[i]=max{f[j]-2*a*s[i]*s[j]+a*s[j]²-b*s[j]}+a*s[i]²+b*s[i]+c

    max之外的不随j变化:

    于是:

    设f[i]=y+a*s[i]²+b*s[i]+c;

    y=max{f[j]-2*a*s[i]*s[j]+a*s[j]²-b*s[j]};

    y=max{-2*a*s[j]*s[i]+a*s[j]²-b*s[j]+f[j]};

    取k=-2*a*s[j],b=a*s[j]²-b*s[j]+f[j];

    斜率优化即可;

    代码如下:

     1 #include<cstdio>
     2 #define ll long long
     3 using namespace std;
     4 ll a,b,c;
     5 int n;
     6 ll s[1000010];
     7 ll f[1000010];
     8 int que[1000010],h,t;
     9 inline ll Y(int ,int );
    10 inline ll K(int );
    11 inline ll B(int );
    12 inline int cmp(int ,int ,int );
    13 int main()
    14 {
    15     int i,k;
    16     long long x,j;
    17     h=0;t=0;
    18     scanf("%d",&n);
    19     scanf("%lld%lld%lld",&a,&b,&c);
    20     for(i=1;i<=n;i++)
    21         scanf("%lld",&j),s[i]=s[i-1]+j;
    22     for(i=1;i<=n;i++){
    23         while(h<t&&Y(i,que[h])<=Y(i,que[h+1]))h++;
    24         f[i]=(ll)Y(i,que[h])+a*s[i]*s[i]+b*s[i]+c;
    25         while(h<t&&cmp(i,que[t],que[t-1]))
    26             t--;
    27         que[++t]=i;
    28     }
    29     printf("%lld
    ",f[n]);
    30     return 0;
    31 }
    32 inline ll Y(int i,int j){
    33     return (ll)K(j)*s[i]+B(j);
    34 }
    35 inline ll K(int j){
    36     return (ll)-2*a*s[j];
    37 }
    38 inline ll B(int j){
    39     return (ll)f[j]+a*s[j]*s[j]-b*s[j];
    40 }
    41 inline int cmp(int x1,int p,int x3){
    42     return ((ll)(K(x1)-K(p))*(B(x3)-B(x1)))>=((ll)(B(p)-B(x1))*(K(x1)-K(x3)));
    43 }


    祝AC;

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