CSU 1963 Feed the rabbit(斜率优化dp)

http://acm.csu.edu.cn/csuoj/problemset/problem?pid=1963

题意:
有m个坑,每只兔子会在ti时刻回到坑中,现在有n个人,每个人都可以从任意时间(<0也可以)从第一个坑出发,速度为1,如果路过的坑中有兔子,就给它喂食物,每只兔子喂一次即可,计算所有兔子等待时间的最短之和。

思路:
对于第i只兔子,如果有个人在y时间正好经过喂了它,那么那个人出发的时间为y-x。现在现计算出每只兔子的y-x值,记为t【】,并排好序。sum【】表示前i只兔子的y-x值。

接下来就是动态转移了,d【i】【j】表示第i个人正好经过第j只兔子时的最小等待时间。

那么状态转移方程就是

d[i][j]=min(d[i][j],d[i-1][k]+(j-k)*t[j]-(sum[j]-sum[k]))

解释一下这个方程的意思:d【i-1】【k】表示上一个人正好经过第k只兔子时的最小等待时间,那么j~k之间的兔子肯定是要轮到第i个人来喂了,因为第i个人的出发时间更晚一些,所以j~k这些兔子肯定是要等待的,等待的时间就是,也就是上式的(j-k)*t[j]-(sum[j]-sum[k])。

理解了这个之后,接下来就是斜率优化dp的应用了,这样的状态转移方程也容易让人想到斜率优化dp。

设z<k<j,如果k的决策比z的决策更好,那么在上述的状态转移方程中满足

d[i-1][k]+(j-k)*t[j]-(sum[j]-sum[k]) < d[i-1][z]+(j-z)*t[j]-(sum[j]-sum[z])

整理得到,那这就是明显的斜率优化dp了。

所谓的斜率优化dp,就是每新插入一个点的时候,需要维护一条下凸的形状,对于会形成上凸的点,我们可以直接删去,因为它肯定不会是最优解。

那么如何维护呢?使用单调队列。

每次依次先检查队首的两个元素,如果满足上式,那么说明队首的第二个值更优,可以删除第一个值,直到第一个值比第二个元素更优。

然后是队尾的检查,如果新插入的点使得队尾的点成为了上凸点,那么就需要删去这个上凸点,直到没有上凸点产生。

 1 #include<iostream>
 2 #include<algorithm>
 3 #include<cstring>
 4 #include<cstdio>
 5 #include<sstream>
 6 #include<vector>
 7 #include<stack>
 8 #include<queue>
 9 #include<cmath>
10 #include<map>
11 #include<set>
12 using namespace std;
13 typedef long long ll;
14 typedef pair<int,int> pll;
15 const int INF = 0x3f3f3f3f;
16 const int maxn = 1e5+ 5;
17 
18 int n, m, p;
19 ll t[maxn];
20 ll Q[maxn];
21 ll sum[maxn];
22 ll dis[maxn];
23 ll d[105][maxn];
24 
25 ll dy(int i, int j, int k)
26 {
27     return (d[i-1][j]+sum[j])-(d[i-1][k]+sum[k]);
28 }
29 
30 ll dx(int j, int k)
31 {
32     return j-k;
33 }
34 
35 int main()
36 {
37     //freopen("in.txt","r",stdin);
38     while(~scanf("%d%d%d",&n, &m, &p))
39     {
40         dis[1]=0;
41         for(int i=2;i<=n;i++)
42         {
43             scanf("%I64d",&dis[i]);
44             dis[i]+=dis[i-1];
45         }
46 
47         for(int i=1;i<=m;i++)
48         {
49             int x,y;
50             scanf("%d%d",&x,&y);
51             t[i]=y-dis[x];
52         }
53 
54         sort(t+1,t+m+1);
55         sum[0]=0;
56         for(int i=1;i<=m;i++)
57             sum[i]=sum[i-1]+t[i];
58 
59         for(int i=1;i<m;i++)
60             d[1][i]=t[i]*i-sum[i];
61 
62 
63         for(int i=2;i<=p;i++)
64         {
65             int frt=0, rear=-1;
66             for(int j=1;j<=m;j++)
67             {
68                 while(frt<rear && dy(i,Q[frt+1],Q[frt])<t[j]*dx(Q[frt+1],Q[frt]))  frt++;
69                 while(frt<rear && (dy(i,Q[rear],Q[rear-1])*dx(j,Q[rear]))>=(dy(i,j,Q[rear])*dx(Q[rear],Q[rear-1])))
70                     rear--;
71                 Q[++rear]=j;
72 
73                 int tmp=Q[frt];
74                 d[i][j]=d[i-1][tmp]-(tmp-j)*t[j]-(sum[j]-sum[tmp]);
75             }
76         }
77         cout<<d[p][m]<<endl;
78     }
79     return 0;
80 }
原文地址:https://www.cnblogs.com/zyb993963526/p/7239580.html