基站选址的区间里隐藏着DP优化的机密……
分析:
不论是做过乘积最大还是石子合并,或者是其他的入门级别的区间DP题目的人呐,大米并认为读题后就能够轻松得出一个简洁明了的Dp转移方程。
由于这道题每个村庄i仅有两种状态:①自己有一个基站②自己不是基站,但是自己的范围S[i]里有基站。基于这样的关系,可以得出一个容易理解的Dp转移方程:
[设f[k][i]表示1~i的村庄中选取k个村庄安放基站,并且第k个村庄就安放在村庄i,使得所有村庄合法的最小花费]
f[k][i]=min(f[k-1][j]+Cost(j,i))+c[i] (j<i)
这个状态转移表达的含义是,村庄i,j安放了基站。据此Cost(i,j)表示的则是在村庄i,j之间没能接收到基站信号的基站的额外费用w[i]之和(即表示由于不能用基站处理掉而付出的额外代价)。
到此为止这个解法已经成功了一半。不成功的地方是时间复杂度在本提数据范围下是不能承受的——O(n2k)。
因此我们考虑Dp的优化。让我们幻想一下,如果能够存下f[k-1][]+Cost们的最优值,那么就不需要对于每个i转移花n次来枚举来源了!随后可以发现,难点在于Cost(i,j)的快速计算。
仔细分析Cost(i,j)的定义,我们需要找到一种方法,能够快速求出在两个基站i,j之间有哪些村庄无法被覆盖(调皮的是,这里覆盖范围是按各个村庄来定的)。由于f[k][i]表示合法方案,所以在状态转移的时候,我们要注意对于[1,j]之间的村庄已经处理好,我们只要考虑(j,i)中村庄是否覆盖的问题。那么如果一个村庄无法被j,i两个村庄覆盖,它的信号接收范围长啥样呢?
就是这样:左手摸不着j,右手碰不到i。然后我们尝试利用范围这一特性,我们发现,如果(j,i)这一对组合,x覆盖不到,那么对于所有(j,I)(I大于i)都覆盖不到x。所以我们想到,一种(j,i)可以为后来的(j,I)提供一些小小信息。同理地,如果(j,i)这一对组合,x覆盖不到,那么对于所有(J,i)(J小于j)都覆盖不到x。总结来说啦,就是一种单调性:
结论:如果状态转移中(j,i)情况下(表示在i,j放置基站),如果之间某个村庄x无法被覆盖,那么对于所有状态转移中(J,I)[J<j&&I>i]都无法覆盖x(毕竟越来越远了嘛)。
为了方便,我们动用三个数组参与Dp的优化行动:
·int left_cur[i]:表示在村庄i的范围内[-s[i],+s[i]],最靠左边的那个村庄的位置(也就是下标最小的点,放置基站依旧可以覆盖i);
·int left_cur[i]:表示在村庄i的范围内[-s[i],+s[i]],最靠右边的那个村庄的位置(也就是下标最大的点,放置基站依旧可以覆盖i);
·vector<int> cur_right[i]:用于存储所有right_cur的值都为i村庄的点的下标(和前一个玩意儿互逆似的)。
当前状态转移f[k][i]=min(f[k-1][j]+Cost(i,j))+c[i]完成后,我们将以i为 right_cur的值的点全部枚举一遍(使用数组cur_right),对于每个枚举的点再依靠left_cur[i]找到最左边能够覆盖该点的村庄下标p。这样做是干啥呢?因为i即将循环至i+1那么下面的状态对于所有(P,I)[P<p,I>i]都不可能覆盖这些枚举的点了,那么这些点的w(额外费用)必然会贡献Cost所以我们先给这些点(即1~p-1的点)加上这个Cost,然后维护这些f[k-1][]+Cost的最小值用于下一次转移就可以了——用啥维护可以支持区间加和区间求最值?线段树!
代码长出来了:
#include<vector>
#include<stdio.h>
#include<algorithm>
#define ll long long
#define inf 1ll*100000000*100000000
#define In(a,p) go(i,p,n)scanf("%d",a+i)
#define go(i,a,b) for(int i=a;i<=b;i++)
#define ro(i,a,b) for(int i=a;i>=b;i--)
using namespace std;
const int N=;int n,K;
ll d[N],c[N],s[N],w[N],f[N],left_cur[N],ans=inf,W;
vector<int>cur_right[N];
struct Binary_Search
{
int l,r,M,res;
int Left_Search(int i){l=,r=res=i;
while(l<=r)d[i]-d[M=l+r>>]<=s[i]?res=M,r=M-:l=M+;return res;}
int Right_Search(int i){l=res=i,r=n;
while(l<=r)d[M=l+r>>]-d[i]<=s[i]?res=M,l=M+:r=M-;return res;}
}dichotomy;
struct Segment_Tree
{
int sz,lch[N*],rch[N*];ll lazy[N*],Min[N*];
void Init(){sz=;int _;Build(_,,n);}
void Push_Up(int u){Min[u]=min(Min[lch[u]],Min[rch[u]]);}
void Push_Down(int u)
{
lazy[lch[u]]+=lazy[u];lazy[rch[u]]+=lazy[u];
Min[lch[u]]+=lazy[u];Min[rch[u]]+=lazy[u];lazy[u]=;
}
void Build(int &u,int l,int r)
{
lazy[u=++sz]=;if(l==r){Min[u]=f[l];return;}
int M=l+r>>;Build(lch[u],l,M);Build(rch[u],M+,r);Push_Up(u);
}
void Update(int u,int l,int r,int L,int R,ll d)
{
if(L>R)return;Push_Down(u);
if(l==L&&r==R){Min[u]+=d;lazy[u]+=d;return;}
int M=l+r>>;if(R<=M)Update(lch[u],l,M,L,R,d);
else if(L>M)Update(rch[u],M+,r,L,R,d);
else Update(lch[u],l,M,L,M,d),Update(rch[u],M+,r,M+,R,d);Push_Up(u);
}
ll Query(int u,int l,int r,int L,int R)
{
if(L>R)return ;Push_Down(u);
if(l==L&&r==R){return Min[u];}
int M=l+r>>;if(R<=M)return Query(lch[u],l,M,L,R);
else if(L>M)return Query(rch[u],M+,r,L,R);
else return min(Query(lch[u],l,M,L,M),Query(rch[u],M+,r,M+,R));Push_Up(u);
}
}maintain;
int main()
{
scanf("%d%d",&n,&K);In(d,);In(c,);In(s,);In(w,); go(i,,n)
{
left_cur[i]=dichotomy.Left_Search(i);
int right=dichotomy.Right_Search(i);
cur_right[right].push_back(i);
}
n++;K++;w[n]=d[n]=inf; go(i,,n){f[i]=c[i];go(j,,i-)if(d[j]+s[j]<d[i])f[i]+=w[j];}ans=f[n];
go(k,,K)
{
maintain.Init();go(i,,n)
{
f[i]=maintain.Query(,,n,,i-)+c[i];
if(cur_right[i].size())go(j,,cur_right[i].size()-)
{
int Pos=cur_right[i][j];
maintain.Update(,,n,,left_cur[Pos]-,w[Pos]);
}
}
ans=min(ans,f[n]);
}
printf("%lld\n",ans);return ;
}//Paul_Guderian
有人说大米饼喜欢压代码,这里有一份不压的————我也会写不压的!
#include<vector>
#include<stdio.h>
#include<algorithm>
#define ll long long
#define inf 1ll*100000000*100000000
#define In(a,p) go(i,p,n)scanf("%d",a+i)
#define go(i,a,b) for(int i=a;i<=b;i++)
#define ro(i,a,b) for(int i=a;i>=b;i--)
using namespace std;
const int N=;int n,K;
ll d[N],c[N],s[N],w[N],f[N],left_cur[N],ans=inf,W;
vector<int>cur_right[N];
struct Binary_Search
{
int l,r,mid;
int Left_Search(int i)
{
l=,r=i;int res=i;
while(l<=r)
{
mid=l+r>>;
if(d[i]-d[mid]<=s[i])res=mid,r=mid-;
else l=mid+;
}
return res;
}
int Right_Search(int i)
{
l=i,r=n;int res=i;
while(l<=r)
{
mid=l+r>>;
if(d[mid]-d[i]<=s[i])res=mid,l=mid+;
else r=mid-;
}
return res;
}
}dichotomy;
struct Segment_Tree
{
int sz,lch[N*],rch[N*];ll lazy[N*],Min[N*];
void Init(){sz=;int _;Build(_,,n);}
void Push_Up(int u)
{
Min[u]=min(Min[lch[u]],Min[rch[u]]);
}
void Push_Down(int u)
{
lazy[lch[u]]+=lazy[u];
lazy[rch[u]]+=lazy[u];
Min[lch[u]]+=lazy[u];
Min[rch[u]]+=lazy[u];
lazy[u]=;
}
void Build(int &u,int l,int r)
{
lazy[u=++sz]=;
if(l==r)
{
Min[u]=f[l];
return;
}
int M=l+r>>;
Build(lch[u],l,M);
Build(rch[u],M+,r);
Push_Up(u);
}
void Update(int u,int l,int r,int L,int R,ll d)
{
if(L>R)return;
Push_Down(u);
if(l==L&&r==R)
{
Min[u]+=d;
lazy[u]+=d;
return;
}
int M=l+r>>;
if(R<=M)Update(lch[u],l,M,L,R,d);
else if(L>M)Update(rch[u],M+,r,L,R,d);
else Update(lch[u],l,M,L,M,d),Update(rch[u],M+,r,M+,R,d);
Push_Up(u);
}
ll Query(int u,int l,int r,int L,int R)
{
if(L>R)return ;
Push_Down(u);
if(l==L&&r==R)
{
return Min[u];
}
int M=l+r>>;
if(R<=M)return Query(lch[u],l,M,L,R);
else if(L>M)return Query(rch[u],M+,r,L,R);
else return min(Query(lch[u],l,M,L,M),Query(rch[u],M+,r,M+,R));
Push_Up(u);
}
}maintain;
void Input_Data()
{
scanf("%d%d",&n,&K);
In(d,);In(c,);In(s,);In(w,);
}
void Add_Ans_Point()
{
n++;K++;
w[n]=d[n]=inf;
}
void Pre_Handle_of_Dynamic_Programming()
{
go(i,,n)
{
left_cur[i]=dichotomy.Left_Search(i);
int right=dichotomy.Right_Search(i);
cur_right[right].push_back(i);
}
Add_Ans_Point();
}
void Init_First_Status()
{
go(i,,n)
{
f[i]=c[i];
go(j,,i-)
{
if(d[j]+s[j]<d[i])
{
f[i]+=w[j];
}
}
}
}
void Optimized_Dynamic_Programming()
{
Init_First_Status();
ans=f[n];
go(k,,K)
{
maintain.Init();
go(i,,n)
{
f[i]=maintain.Query(,,n,,i-)+c[i];
if(cur_right[i].size())
{
go(j,,cur_right[i].size()-)
{
int Pos=cur_right[i][j];
maintain.Update(,,n,,left_cur[Pos]-,w[Pos]);
}
}
}
ans=min(ans,f[n]);
}
printf("%lld\n",ans);
}
int main()
{
freopen("in.in","r",stdin); Input_Data(); Pre_Handle_of_Dynamic_Programming(); Optimized_Dynamic_Programming(); return ;
}//Paul_Guderian
【条理清晰?】
我无法忘记那只廉价的吉他
和那件破旧的蓝色军装。————汪峰《雨天的回忆》