小 Y 最近在一家金券交易所工作。该金券交易所只发行交易两种金券:A 纪念券(以下简称 A 券)和 B 纪念券(以下简称 B 券)。每个持有金券的顾客都有一个自己的帐户。金券的数目可以是一个实数。
每天随着市场的起伏波动,两种金券都有自己当时的价值,即每一单位金券当天可以兑换的人民币数目。我们记录第 (K) 天中 A 券和 B 券的价值分别为 (A_K) 和 (B_K) (元/单位金券)。
为了方便顾客,金券交易所提供了一种非常方便的交易方式:比例交易法。
比例交易法分为两个方面:
a) 卖出金券:顾客提供一个 ([0,100]) 内的实数 (OP) 作为卖出比例,其意义为:将 (OP\%) 的 A 券和 (OP\%) 的 B 券以当时的价值兑换为人民币;
b) 买入金券:顾客支付 (IP) 元人民币,交易所将会兑换给用户总价值为 (IP) 的金券,并且,满足提供给顾客的 A 券和 B 券的比例在第 (K) 天恰好为 (mathrm{Rate}_ K);
例如,假定接下来 (3) 天内的 (A_K,B_K,mathrm{Rate}_ K) 的变化分别为:
时间 | (A_K) | (B_K) | (mathrm{Rate}_ K) |
---|---|---|---|
第一天 | (1) | (1) | (1) |
第二天 | (1) | (2) | (2) |
第三天 | (2) | (2) | (3) |
假定在第一天时,用户手中有 (100) 元人民币但是没有任何金券。
用户可以执行以下的操作:
时间 | 用户操作 | 人民币(元) | A 券的数量 | B 券的数量 |
---|---|---|---|---|
开户 | 无 | (100) | (0) | (0) |
第一天 | 买入 (100) 元 | (0) | (50) | (50) |
第二天 | 卖出 (50\%) | (75) | (25) | (25) |
第二天 | 买入 (60) 元 | (15) | (55) | (40) |
第三天 | 卖出 (100\%) | (205) | (0) | (0) |
注意到,同一天内可以进行多次操作。
小 Y 是一个很有经济头脑的员工,通过较长时间的运作和行情测算,他已经知道了未来 (N) 天内的 A 券和 B 券的价值以及 (mathrm{Rate})。他还希望能够计算出来,如果开始时拥有 (S) 元钱,那么 (N) 天后最多能够获得多少元钱。
(N le 10^5)
注意到在一天内全买和全买一定是最优。
考虑先直接dp,设 (f_i) 表示第 (i) 天能获得的最多的钱,那么枚举在一天买了金券一直到现在才卖,就有:
考虑如何优化,设 (c_i=b_i+rate_ia_i) ,可以把dp式写成:
把 (b_i) 提出来可以得到:
可以发现这是一次函数的形式,那么我们现在需要支持两个操作:
- 插入一条直线。
- 查询 (x=t) 时所有函数的最大值。
可以李超树直接做,也可以splay维护凸包(我不会),我们考虑如何cdq分治来完成。
而因为斜率和 (t) 都不是单调的,我们可以先把 (t) 变成单调的,然后归并斜率,用单调栈维护凸包来更新答案。
具体来说,我们对所有 (t) 排完序之后在分治开头把这个有序的区间分给左右区间,然后分治左区间,得到左区间斜率递增的直线,插到单调栈中,插入方法是这样的:
对于两条直线 (y_1=k_1x+b_1,y_2=k_2x+b_2) ,如果 (y_1<y_2) 且 (k_1>k_2) ,那么可以得到 (x<frac{b_2-b_1}{k_1-k_2}) ,在单调栈中我们保持相邻的这个值单调递增,然后双指针更新右区间的答案就可以了,分治完右区间再把直线归并成斜率递增。
Code
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cstring>
const int N = 1e5;
const double eps = 1e-8;
using namespace std;
int n,s,top;
double f[N + 5],a[N + 5],b[N + 5],rate[N + 5],c[N + 5];
struct node
{
double x;
int id;
}d[N + 5],tmp[N + 5];
struct line
{
double k,b;
}q[N + 5],stk[N + 5],nq[N + 5];
double key(line x,line y)
{
if (x.k == y.k)
{
if (y.b < x.b)
return eps;
else
return -eps;
}
return (y.b - x.b) / (x.k - y.k);
}
void add(line l)
{
while (top > 1 && key(stk[top - 1],stk[top]) > key(stk[top],l))
top--;
stk[++top] = l;
}
void cdq(int l,int r)
{
if (l == r)
{
f[l] = max(f[l],f[l - 1]);
q[l] = (line){f[l] * rate[l] / c[l],f[l] / c[l]};
return;
}
int mid = l + r >> 1,ll = l,rr = mid + 1;
for (int i = l;i <= r;i++)
if (d[i].id <= mid)
tmp[ll++] = d[i];
else
tmp[rr++] = d[i];
for (int i = l;i <= r;i++)
d[i] = tmp[i];
cdq(l,mid);
top = 0;
for (int i = l;i <= mid;i++)
add(q[i]);
ll = 1;
for (int i = mid + 1;i <= r;i++)
{
while (ll < top && key(stk[ll],stk[ll + 1]) < d[i].x)
ll++;
f[d[i].id] = max(f[d[i].id],b[d[i].id] * (d[i].x * stk[ll].k + stk[ll].b));
}
cdq(mid + 1,r);
ll = l;
int cnt = 0;
for (int i = mid + 1;i <= r;i++)
{
while (ll <= mid && q[ll].k < q[i].k)
nq[++cnt] = q[ll++];
nq[++cnt] = q[i];
}
for (int i = ll;i <= mid;i++)
nq[++cnt] = q[i];
for (int i = l;i <= r;i++)
q[i] = nq[i - l + 1];
}
bool cmp(node a,node b)
{
return a.x < b.x;
}
int main()
{
scanf("%d%d",&n,&s);
for (int i = 1;i <= n;i++)
{
scanf("%lf%lf%lf",&a[i],&b[i],&rate[i]);
c[i] = b[i] + rate[i] * a[i];
d[i] = (node){a[i] / b[i],i};
}
sort(d + 1,d + n + 1,cmp);
f[1] = s;
cdq(1,n);
printf("%.3lf
",f[n]);
return 0;
}