[BZOJ] 1597: [Usaco2008 Mar]土地购买

记一次(O(nlogn))吊锤(O(n))实录

(f[i])表示前(i)块土地,第(i)块必选的最小代价

为了方便转移,按(h)为第一关键字递减,(w)为第二关键字递增排序,就有

[f[i]=min_{j=1}^{i-1}{f[j]+cost[j+1][i]} ]

其中

[cost[i][j]=h[i]*max_{k=i}^j{w[k]} ]

状态是(O(n))的,转移可以用ST表优化到(O(n))

这时候我们就得到了一个(O(n^2))的优秀TLE解法

实际上这里不需要ST表,对于一块土地,如果有另一块土地,比它长,还比它宽,那它就可以在买那个土地时顺便买走

所以,最终的土地序列是(h)递减,(w)递增的

因此可以改写一下DP式

[f[i]=min_{j=1}^{i-1}{f[j]+h[j+1] imes w[i]} ]

(cost[i][j]=w[i] imes h[j+1])

[egin{align} cost[i][j]+cost[i+1][j+1]=w[i] imes h[j+1]+w[i+1] imes h[j+2]\ cost[i+1][j]+cost[i][j+1]=w[i+1] imes h[j+1]+w[i] imes h[j+2] end{align} ]

(1)式减(2)式得

[LHS=cost[i][j]+cost[i+1][j+1]-cost[i+1][j]-cost[i][j+1] ]

[egin{align*} RHS&=w[i] imes (h[j+1]-h[j+2])+w[i+1] imes(h[j+2]-h[j+1])\ &=(h[j+1]-h[j+2]) imes (w[i]-w[i+1]) end{align*} ]

由于h递减,w递增

[egin{align*} h[j+1]-h[j+2]>0\ w[i]-w[i+1]<0 end{align*} ]

因此

[RHS<0 ]

所以

[cost[i][j]+cost[i+1][j+1]<cost[i][j+1]+cost[i+1][j] ]

至此,我们严格证明了(cost)是一个凸函数,所以该DP式满足决策单调性

我们可以用单调队列维护,复杂度(O(nlogn))

(不知道为什么甚至用了deque,跑得比大部分(O(n))的斜率优化还快)

#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<bitset>
#include<deque>
using namespace std;

inline int rd(){
  int ret=0,f=1;char c;
  while(c=getchar(),!isdigit(c))f=c=='-'?-1:1;
  while(isdigit(c))ret=ret*10+c-'0',c=getchar();
  return ret*f;
}

const int MAXN = 50005;

inline void upmax(int &x,int y){x=max(x,y);}
inline void upmin(int &x,int y){x=min(x,y);}

int n;
typedef long long ll;

struct Node{
  int x,y;
  bool operator <(const Node &rhs)const{
    return x==rhs.x?y>rhs.y:x>rhs.x;
  }
}tmp[MAXN],node[MAXN];
int tot;

struct Que{
  int l,r,p;
  Que(int _p,int _l,int _r){l=_l;r=_r;p=_p;}
};

deque<Que> Q;
ll f[MAXN];

ll calc(int p,int x){
  return f[p]+1ll*node[p+1].x*node[x].y;
}

int fnd(int x){
  int l=Q.back().l,r=Q.back().r,p=Q.back().p,ret;
  while(l<r){
    int mid=(l+r)>>1;
    if(calc(x,mid)<=calc(p,mid))r=mid;
    else ret=mid,l=mid+1;
  }
  return ret+1;
}

signed main(){
  memset(f,0x7f,sizeof(f));
  f[0]=0;
  n=rd();
  for(int i=1;i<=n;i++)tmp[i].x=rd(),tmp[i].y=rd();
  sort(tmp+1,tmp+1+n);
  for(int i=1;i<=n;i++){
    if(tot&&node[tot].y>=tmp[i].y)continue;
    node[++tot]=tmp[i];
  }
  Q.push_back(Que(0,1,tot));
  for(int i=1;i<=tot;i++){
    while(!Q.empty()&&Q.front().r<i)Q.pop_front();
    f[i]=calc(Q.front().p,i);//f[i]=f[p]+cost[p+1][i]
    if(calc(i,tot)>calc(Q.back().p,tot))continue;
    while(!Q.empty()&&calc(i,Q.back().l)<calc(Q.back().p,Q.back().l))Q.pop_back();
    if(Q.empty()){Q.push_back(Que(i,i+1,tot));continue;}
    int pos=fnd(i);
    Q.back().r=pos-1;Q.push_back(Que(i,pos,tot));
  }
  cout<<f[tot];
  return 0;
}
未经许可,禁止搬运。
原文地址:https://www.cnblogs.com/ghostcai/p/9811193.html