【CF280D】 k-Maximum Subsequence Sum ,线段树模拟费用流

昨天考试被教育了一波。为了学习一下\(T3\)的科技,我就找到了这个远古时期的\(cf\)题(虽然最后\(T3\)还是不会写吧\(QAQ\))

顾名思义,这个题目其实可以建成一个费用流的模型。我们用流量来限制区间个数,用费用强迫它每次每次选择最大的区间就可以啦。但是因为询问很多,复杂度似乎不行,于是就有了这种神奇的科技——线段树模拟费用流。

在原先的费用流模型里,我们有正反两种边,而反向边的意义就在于,在每一次增广的时候可以反悔以前的操作,把局部最优向更大范围的局部更优优化。

参考反向边的原理,我们可以想象出来:如果对这个区间,我们每次都取用最大子区间,并在取用这个最大子区间以后将其价值变为负数,不就可以模拟费用流的行为了嘛?这样做的复杂度是\(O(NMlogN)\)的,可以解决更大数据范围的问题。

算法很好理解,关键是千万不要把代码写挂\(QwQ\),真的不是很好调啊\(TwT\)


#include<bits/stdc++.h>
using namespace std; struct dat {
int s; //sum of sequence
int lmx, lmxp; //left -> max_val && it's pos
int lmn, lmnp; //left -> min_val && it's pos
int rmx, rmxp; //righ -> max_val && it's pos
int rmn, rmnp; //righ -> min_val && it's pos
int smx, smxl, smxr; //sub -> max_val && it's pos (l, r)
int smn, smnl, smnr; //sub -> min_val && it's pos (l, r)
dat (int pos = 0, int val = 0){
lmxp = lmnp = rmxp = rmnp = smxl = smxr = smnl = smnr = pos;
s = lmx = lmn = rmx = rmn = smx = smn = val;
//对单个的点进行数据更新
}
}T[400010]; dat operator + (dat l, dat r){
dat u;
u.s = l.s+r.s; //先更新关于和的数据
if (l.lmx > l.s + r.lmx) { //max_left's pos 是否越过 mid
u.lmx = l.lmx;
u.lmxp = l.lmxp;
} else {
u.lmx = l.s + r.lmx;
u.lmxp = r.lmxp;
}
if (r.rmx > r.s + l.rmx) { //max_righ's pos 是否越过 mid
u.rmx = r.rmx;
u.rmxp = r.rmxp;
} else {
u.rmx = r.s + l.rmx;
u.rmxp = l.rmxp;
}
if (l.lmn < l.s + r.lmn) { //min_left's pos 是否越过 mid
u.lmn = l.lmn;
u.lmnp = l.lmnp;
} else {
u.lmn = l.s + r.lmn;
u.lmnp = r.lmnp;
}
if (r.rmn < r.s + l.rmn) { //min_righ's pos 是否越过 mid
u.rmn = r.rmn;
u.rmnp = r.rmnp;
} else {
u.rmn = r.s + l.rmn;
u.rmnp = l.rmnp;
}
if (l.smx > r.smx) { //最大子段 in left / righ
u.smx = l.smx;
u.smxl = l.smxl;
u.smxr = l.smxr;
} else {
u.smx = r.smx;
u.smxl = r.smxl;
u.smxr = r.smxr;
}
if (l.rmx + r.lmx > u.smx){ //最大子段是否越过 mid
u.smx = l.rmx + r.lmx;
u.smxl = l.rmxp;
u.smxr = r.lmxp;
}
if (l.smn < r.smn) { //最小子段 in left / righ
u.smn = l.smn;
u.smnl = l.smnl;
u.smnr = l.smnr;
} else {
u.smn = r.smn;
u.smnl = r.smnl;
u.smnr = r.smnr;
}
if (l.rmn + r.lmn < u.smn) { //最小子段是否跨过 mid
u.smn = l.rmn + r.lmn;
u.smnl = l.rmnp;
u.smnr = r.lmnp;
}
return u;
} #define ls (x << 1)
#define rs (x << 1 | 1) void pushup (int x) {
T[x] = T[ls] + T[rs];
} int a[100010]; void build (int l, int r, int x) {
if (l == r) {
T[x] = dat (l, a[l]);
return;
}
int mid = (l + r) >> 1;
build (l, mid, ls);
build (mid + 1, r, rs);
pushup (x);
} int f[400010]; void rev (int x) {
dat &u = T[x];
// max 变成 min
swap (u.lmx, u.lmn);
swap (u.lmxp, u.lmnp);
swap (u.rmx, u.rmn);
swap (u.rmxp, u.rmnp);
swap (u.smx, u.smn);
swap (u.smxl, u.smnl);
swap (u.smxr, u.smnr);
f[x] ^= 1;
u.lmx *= -1;
u.lmn *= -1;
u.rmx *= -1;
u.rmn *= -1;
u.smx *= -1;
u.smn *= -1;
u.s *= -1;
}
void pushdown (int x) {
if(f[x]) {
rev (ls);
rev (rs);
f[x] = 0;
}
} void modify (int p, int v, int l, int r, int x) {
if (l == r) {
T[x] = dat (l, v);
return;
}
pushdown (x);
int mid = (l + r) >> 1;
if (p <= mid) {
modify (p, v, l, mid, ls);
} else {
modify (p, v, mid + 1, r, rs);
}
pushup (x);
} void reverse (int L, int R, int l, int r, int x) {
//其实就是取用啦
if (L <= l && r <= R) return rev (x);
pushdown (x);
int mid = (l + r) >> 1;
if (L <= mid) reverse (L, R, l, mid, ls);
if (mid < R) reverse (L, R, mid + 1, r, rs);
pushup (x);
} dat query (int L, int R, int l, int r, int x) {
//求[l, r]区间内的最大值嘛
if (L <= l && r <= R) return T[x];
pushdown (x);
int mid = (l + r) >> 1;
if (R <= mid) return query (L, R, l, mid, ls); //如果区间全在左边
if (mid < L) return query (L, R, mid + 1, r, rs); //如果区间全在右边
return query (L, R, l, mid, ls) + query (L, R, mid + 1, r, rs); //跨 mid 了 QwQ
} int L[30], R[30], top;
int n, m, x, y, k, opt; int main () {
cin >> n;
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
cin >> a[i];
}
build (1, n, 1);
cin >> m;
for (int i = 1; i <= m; ++i) {
cin >> opt >> x >> y;
if (opt == 0) {
modify (x, y, 1, n, 1); //把点 x 的值改为 y
} else {
cin >> k; //在[x, y]之间取 k 段的最大值
int ans = 0;
for (int j = 1; j <= k; ++j) {
dat t = query (x, y, 1, n, 1);
if (t.smx <= 0) break;
//选至多 k 段, 可以少选 !
ans += t.smx;
L[++top] = t.smxl, R[top] = t.smxr;
reverse (L[top], R[top], 1, n, 1);
}
while (top) {
reverse (L[top], R[top], 1, n, 1);
top = top - 1;
}
cout << ans << endl;
}
}
}
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