• 洛谷 P4027 [NOI2007] 货币兑换


    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)(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 (100) (0) (0)
    第一天 买入 (100) (0) (50) (50)
    第二天 卖出 (50\%) (75) (25) (25)
    第二天 买入 (60) (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:

    [f_i=f_{i-1} ]

    [f_i=max_{j=1}^{i-1}frac{f_ja_irate_j}{b_j+rate_ja_j}+frac{f_jb_i}{b_j+rate_ja_j} ]

    考虑如何优化,设 (c_i=b_i+rate_ia_i) ,可以把dp式写成:

    [f_i=max_{j=1}^{i-1}frac{f_jrate_j}{c_j}a_i+frac{f_j}{c_j}b_i ]

    (b_i) 提出来可以得到:

    [f_i=max_{j=1}^{i-1}b_i(frac{f_jrate_j}{c_j}frac{a_i}{b_i}+frac{f_j}{c_j}) ]

    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:

    1. 插入一条直线。
    2. 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)(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;
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/sdlang/p/14465299.html
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