AtCoder ABC177 F - I hate Shortest Path Problem 題解
阿新 • • 發佈:2021-10-31
一道看似是迷宮的題目,但實際卻不像看起來那麼簡單。
的,在這道題肯定是過不去的。這時候我們可以用線段樹優化。
題意
題目連結:https://atcoder.jp/contests/abc177/tasks/abc177_f
一個 \((H + 1) \times W\) 的網格,每個位置都可以往右走一格(最右邊一列不行),第 \(i\) 行除了第 \(A_i\) 到第 \(B_i\) 個格子以外都可以往下走。
你可以從第 \(1\) 行任意一個格子開始走,對於每一個 \(i \in [2, n + 1]\),求走到第 \(i\) 行任意一個格子的最小步數。
其中 \(H, W \le 2 \times 10^5\),\(1 \le A_i \le B_i \le W\)
思路
貪心思想
容易發現,除了第 \(1\) 行,每個格子肯定是儘量往下走,即只有當不能往下走時才往右走。
那麼初步想法是進行 DP。
DP
下面用 \((i, j)\) 表示第 \(i\) 行第 \(j\) 列的格子。
\(f(i, j)\) 表示從第一行任意一個格子走到 \((i, j)\) 時的最小步數。
那麼對於 \(f(i, j)\) 有以下三種情況:
- 如果上面有擋板,則 \(f(i, j) = \inf\),可以證明這樣對答案沒有影響。
- 如果上面和左上(即 \((i - 1, j - 1)\))都沒有擋板,則 \(f(i, j) = f(i - 1, j) + 1\)
- 如果上面沒有擋板,左上有擋板,則 \(f(i, j) = \min_{k = 1}^j f(i - 1, k) + 1\)
其中從左邊往右邊走的貢獻全部集中在了第三種轉移。
上面的轉移即:
\[f(i, j) = \begin{cases} 0&(i=1)\\ \inf&(A_{i - 1} \le j \le B_{i - 1})\\ f(i - 1, j) + 1&(B_{i - 1} < j - 1 \;\texttt{or}\; A_{i - 1} > j)\\ \min_{k = 1}^j f(i - 1, k) + 1&(B_{i - 1} = j - 1) \end{cases} \]資料結構優化
但是上面 DP 的複雜度是 \(O(HW)\)
我們對於每個 \(f(i, \cdots)\) 用線段樹維護,直接 \(O(\log H)\) 進行維護。(類似揹包的思想,直接在原線段樹上進行更改)
對於第一種轉移,區間賦值/區間加 \(\inf\)。
對於第二種轉移,區間加 \(1\)。
對於第三種轉移,需要再維護一個線段樹,值為 \(f(i, j) + W - j\)。此時第三種轉移就用第二個線段樹的值來維護。
程式碼
#include <cstdio>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 2e5 + 5;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
typedef long long LL;
int a[N], b[N];
int n, m;
struct SegTree {
LL t[N << 2], ladd[N << 2];
inline void lazy_down(int x) {
t[x << 1] += ladd[x];
t[x << 1 | 1] += ladd[x];
ladd[x << 1] += ladd[x];
ladd[x << 1 | 1] += ladd[x];
ladd[x] = 0;
}
void modify_add(int ql, int qr, LL qadd, int x = 1, int l = 1, int r = m) {
if(ql <= l && r <= qr) { t[x] += qadd, ladd[x] += qadd; return; }
int mid = l + ((r - l) >> 1);
lazy_down(x);
if(ql <= mid) modify_add(ql, qr, qadd, x << 1, l, mid);
if(qr > mid) modify_add(ql, qr, qadd, x << 1 | 1, mid + 1, r);
t[x] = min(t[x << 1], t[x << 1 | 1]);
}
LL query_min(int ql, int qr, int x = 1, int l = 1, int r = m) {
if(ql <= l && r <= qr) return t[x];
int mid = l + ((r - l) >> 1);
lazy_down(x);
if(qr <= mid) return query_min(ql, qr, x << 1, l, mid);
else if(ql > mid) return query_min(ql, qr, x << 1 | 1, mid + 1, r);
else return min(query_min(ql, qr, x << 1, l, mid), query_min(ql, qr, x << 1 | 1, mid + 1, r));
}
};
SegTree ans1; // f[][i]
SegTree ans2; // f[][i] + m - i
int main() {
scanf("%d%d", &n, &m);
for(int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d%d", &a[i], &b[i]);
for(int i = 1; i <= m; i++) ans2.modify_add(i, i, m - i);
for(int i = 1; i <= n; i++) {
LL tmp = ans2.query_min(1, b[i] + 1) - ((LL)m - b[i] - 1);
ans1.modify_add(b[i] + 1, b[i] + 1, min(tmp - ans1.query_min(b[i] + 1, b[i] + 1), 0LL));
ans2.modify_add(b[i] + 1, b[i] + 1, min(tmp + m - (b[i] + 1) - ans2.query_min(b[i] + 1, b[i] + 1), 0LL));
ans1.modify_add(a[i], b[i], INF);
ans2.modify_add(a[i], b[i], INF);
ans1.modify_add(1, m, 1);
ans2.modify_add(1, m, 1);
tmp = ans1.query_min(1, m);
if(tmp >= INF) printf("-1\n");
else printf("%lld\n", tmp);
}
return 0;
}