题解【[USACO05NOV]奶牛玩杂技】

[ exttt{Description} ]

(n) 头牛,每头牛都有自己的体重 (W_i) 和力量 (S_i)

将这 (n) 头牛摞在一起,每头牛的压扁指数定义为:压在该牛上面的牛的体重之和 (-) 该牛力量 。

您需要找到一种摞牛方案,使得压扁指数最大的牛的压扁指数最小。

求这个压扁指数。

[ exttt{Solution} ]

  • 微扰(邻项交换)证明贪心好题。
  • 考虑任意一个摞牛方案,设该摞牛方案中,从顶端往底端数的第 (i) 头牛的体重为 (W_i) ,力量为 (S_i)
  • (Z_i=sumlimits_{j=1}limits^{i}W_j)(前 (i) 头牛体重和)。
  • 我们考虑任意一个邻项,考虑交换,易得:

交换前第 (i) 头牛的压扁指数(Z_{i-1}-S_i)

交换前第 (i+1) 头牛的压扁指数(Z_{i-1}+W_i-S_{i+1})

交换后第 (i) 头牛的压扁指数(Z_{i-1}-S_{i+1})

交换后第 (i+1) 头牛的压扁指数(Z_{i-1}+W_{i+1}-S_i)

  • 我们发现需要比较这两个式子的值:

[max(Z_{i-1}-S_i,Z_{i-1}+W_i-S_{i+1}) \ max(Z_{i-1}-S_{i+1},Z_{i-1}+W_{i+1}-S_i) ]

  • 式子内部减去 (Z_{i-1}) ,得:

[max(-S_i,W_i-S_{i+1}) \ max(-S_{i+1},W_{i+1}-S_i) ]

  • 式子内部加上 (S_i+S_{i+1}) ,得:

[max(S_{i+1},W_i+S_i) \ max(S_i,W_{i+1}+S_{i+1}) ]

  • 注意到 (W) 为正整数,所以有 (S_i leq W_i+S_i)(S_{i+1} leq W_{i+1}+S_{i+1})
  • 也就是说当 (S_{i+1} = max(S_{i+1},W_i+S_i)) 时,也定不会比 (max(S_i,W_{i+1}+S_{i+1})) 大,另一式子同理。
  • 故可以转化为比较这两个式子的值:

[W_i+S_i \ W_{i+1}+S_{i+1} ]

  • (W_i+S_i leq W_{i+1}+S_{i+1}) 时,上式 (leq) 下式,则交换前定不比交换后优。
  • (W_i+S_i geq W_{i+1}+S_{i+1}) 时,上式 (geq) 下式,则交换后定不比交换前劣。
  • 我们将满足 (W_i+S_i > W_j+S_j)(i<j) 的点对 ((i,j)) 视为一个逆序对,显然,在任意局面下,增加逆序对的数量都不会使整体结果变优,减少逆序对的数量都不会使整体结果变差。
  • 根据冒泡排序,在任意局面下,都可通过邻项交换使得该序列的逆序对数量变 (0)
  • 也就是说,即使你的最优摞牛方案逆序对数量不为 (0) ,我也可以通过排序,使得在答案不更劣的情况下,使得逆序对数量为 (0) ,故逆序对为 (0) 时一定为最优方案。
  • 当逆序对数量为 (0) 时,实际上就是将这 (n) 头牛以 (W_i+S_i) 为关键字从小到大排序。
  • 至此我们就有一个贪心策略:将这 (n) 头牛以 (W_i+S_i) 为关键字从小到大排序尽管这个贪心策略很玄学。
  • 排好序,按题目描述说的一样算出答案即可。
  • (mathcal{O(n log n)})

[ exttt{Code} ]

#include<cstdio>
#include<algorithm>

#define RI register int

using namespace std;

inline int read()
{
	int x=0,f=1;char s=getchar();
	while(s<'0'||s>'9'){if(s=='-')f=-f;s=getchar();}
	while(s>='0'&&s<='9'){x=x*10+s-'0';s=getchar();}
	return x*f;
}

const int N=50010;

int n;

struct Cow{
	int W,S;
}a[N];

bool cmp(Cow a,Cow b)
{
	return a.W+a.S<b.W+b.S;
}

long long ans=-0x3f3f3f3f;

int main()
{
	n=read();

	for(RI i=1;i<=n;i++)
		a[i].W=read(),a[i].S=read();

	sort(a+1,a+1+n,cmp);

	long long sum=0;
	for(RI i=1;i<=n;i++)
	{
		ans=max(ans,sum-a[i].S);
		sum+=a[i].W;
	}

	printf("%lld
",ans); 

	return 0;
}

[ exttt{Thanks} exttt{for} exttt{watching} ]

原文地址:https://www.cnblogs.com/cjtcalc/p/12369834.html