决策单调性优化dp学习笔记

决策单调性

区间包含单调性

[L leq l leq r leq R \ w(l,r) leq w(L,R) ]

证明区间包含单调性只需证明下式即可

[w(l,r)leq w(l-1,r) \ w(l,r)leq w(l,r+1) ]

四边形不等式

[l_1 leq l_2 leq r_1 leq r_2 \ w(l_1,r_1)-w(l_1,r_2)leq w(l_2,r_1)-w(l_2,r_2) ]

证明四边形不等式只需证明下式即可

[w(l,r)-w(l,r-1) leq w(l-1,r)-w(l-1,r-1) ]

若等号恒成立,则称其满足四边形恒等式。

一些有用的性质

(1.)任意个满足 区间包含单调性/四边形不等式 的二元函数的线性组合依然满足 区间包含单调性/四边形不等式。

(2.)(w(l,r)=f(r)-g(l))则二元函数(w)满足四边形恒等式。当(f,g)单调递增时,(w)还满足区间包含单调性。

(3.)(h(x))是凸函数,(w(l,r))满足区间包含单调性和四边形不等式,则(h(w(l,r)))也满足四边形不等式。

(4.)(h(x))是凸函数且单调递增,(w(l,r))满足区间包含单调性和四边形不等式,则(h(w(l,r)))也满足区间包含单调性和四边形不等式。

区间dp的优化

(dp)方程形如下式:

[f[l][r]=min{ f[l][k]+f[k+1][r]) }+w(l,r) ]

​ 若(w)满足区间包含单调性和四边形不等式,则有下定理成立

[g[l][r-1]leq g[l][r] leq g[l+1][r] ]


序列分段dp的优化

(dp)方程形如下式:

[f[i][j]=min{f[k][j-1]+w(k+1,i)} ]

​ 若(w)满足区间包含单调性和四边形不等式,则有下定理成立

[g[i][j-1]leq g[i][j] leq g[i+1][j] ]

	for(int i=1;i<=m;i++)f[n+1][i]=n-1;
    for(int i=1;i<=n;i++)f[i][1]=0,dp[i][1]=w(1,i);

    for(int j=2;j<=m;j++)
    for(int i=n;i>=j;i--)
    for(int k=f[i][j-1];k<=f[i+1][j];k++)
    if(dp[i][j]>dp[k][j-1]+w(k+1,i))
    {
        f[i][j]=k;
        dp[i][j]=dp[k][j-1]+w(k+1,i);
    }
原文地址:https://www.cnblogs.com/Creed-qwq/p/14777250.html