初水博客

两道利用单调性优化DP的题。 

跳房子

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分析

  1. 意识到金币越多能收集的最大分数必定越多,又因为题目需要求解满足要求的最小金币,故要想到二分。
  2. 要检验二分中每次mid的金币是否符合要求(即check操作),首先贪心不可行;又因为我们check的本质是在给定金币限制的情况下要收集最大分数,而不是记录路径什么的(这要用搜索),因此我们考虑到用DP
  3. 首先尝试定义状态,我们先用最直白的思路,定义f[i]表示到第i个格子时搜集的最大分数量,发现可以从f[j]转移过来(j<i且需要j到i的距离正好合适),且满足最优子结构,也无后效性,故这种定义可行,转移方程可以写出。
  4. 这样我们将拿到数据弱的部分分,然后尝试思考时间复杂度优化,我们必须从DP(On方的复杂度)入手
  5. DP优化有几种方法,我们先对DP进行分析。首先DP方程本质是求满足条件的f[j]的最大值,就是说,对于给定的i,如果我们能马上锁定符合条件的j们,那么我们只需要找到他们中的最大值即可(f[i]=max(f[j]+i格子的分数)
  6. 因为我们无法马上锁定符合条件的j们,所以在朴素算法中我们选择枚举j,那么我们必须也只能选择省去j的for循环。这里我们尝试单调队列优化是否可行,因为我们模糊感觉这似乎是个求动态局部最值的问题(我们用到了max(f[j]),且j有和i的距离限制)
  7. 设机器人初始跳跃d格,花费了k金币,则满足条件为(d-k<=i到j的距离<=d+k),我们注意到d,k是不变的,变的只有距离。随着i逐渐增大,与接近原点的的j渐行渐远,这些j就要被抛弃(因为两者距离大于d+k了);但是随着i增大,有更多的离最新的i更近的j被解锁(注意到超过i的j,及离i太近的j是不合法的,此时两者的距离还小于d-k)。我们对此抽象一下,不断有旧的元素被淘汰,新的元素被注入,我们要寻找(维护)的就是当前时刻仍然有效的元素的最值,这就是单调队列没错了。

 

Pogo的牛

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1.怎么定义状态?因为我必须要知道该次跳跃的距离和上次跳跃的距离(为了比较),我可以记f[i][j]为最后一次跳跃为从ij的最值。

这次如果i表示已经来到了第i个平台会怎样?不行,因为虽然都是到达这个平台,但是路径不一样导致上次跳跃的距离不一样。又不可能把跳跃的距离存起来,那就存跳跃的两个端点了(表示状态)。转移方程:f[i][j]=max(f[i][j],f[k][i]+s[j])

这样就完成朴素On立方的算法了,当然需要优化

2.下一步尝试优化

因为是for i,for j,for k的三重循环,发现对于每个固定的i,只是更改终点j,那么有的f[k][i]的结果是可以一直重复用的,突破口应该在这里。(事实上,如何发现这个突破口,并进行下述的延伸找出j和k的关系是什么是最难想到的,我现在还无法解释这里的思维过程)

当然f[k][i]是否合法是受j的限制的(准确的说,是受ij距离的限制,但是i是暂时不动的),显然k越靠近if[k][i]合法的可能性越大。但同时,当j越来越大时,原本不合法的k可能就会合法了,如下面符号构成的小图,随着j向右走,不断会有更靠左边的合法的k出现。

<--k     i     j-->

 现在有个好消息,我们发现原先合法的k仍然合法。这就是本体与传统单调队列优化DP的题的最大区别:本题合法的元素有增无减,这意味着如果有个符合要求的f[k][i]是当之无愧的最大值maxx,那么maxx就会一直固定下来。所以我们不需要维护单调队列,只需随着j增加更新最大值即可。当j循环结束,k的合法性也向左蔓延到了最远处(在i未移动的前提下)。

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