Luogu 5017 NOIP2018普及組T3 擺渡車 (斜率優化 + 必要的轉移進行剪枝)
題意:
有 n 名同學要乘坐擺渡車從人大附中前往人民大學,第 i 位同學在第 ti 分鐘去 等車。只有一輛擺渡車在工作,但擺渡車容量可以視為無限大。擺渡車從人大附中出發、 把車上的同學送到人民大學、再回到人大附中(去接其他同學),這樣往返一趟總共花費 m 分鐘(同學上下車時間忽略不計)。擺渡車要將所有同學都送到人民大學。
凱凱很好奇,如果他能任意安排擺渡車出發的時間,那麼這些同學的等車時間之和最小為多少呢?
本人感覺自己語文不是那麼的好,無法概括。
細節:
咳咳,此題細節都在題意之中嘻嘻嘻,原來懶還有這個好處。
分析:
round1:從時間入手狀態迎刃而解:f[i] 表示以 i 作為發車時間的最小等車時間之和。
則轉移就為:f[i] = min{ f[j] + Σj<tk≤i i-tk }
但是這個轉移不免需要迴圈計算求和的內容,我們需要考慮將其利用 O(1) 進行計算完畢,考慮將這個式子進行開啟:
Σj<tk≤i i-tk = i×Σj<tk≤i 1 - Σj<tk≤i tk,不難發現此時我們只需要預處理出 tk 出現位置的字首陣列 cnt[i],以及 tk 出現位置的值的字首和 sum[i]。
這樣方程進行進一步轉化:f[i] = min{ f[j] + ( cnt[i] - cnt[j] ) × i - ( sum[i] - sum[j] ) }
最後觀察其是否存在單調性,顯然上方的 1D/1D 的動態規劃需要進行斜率優化了,裸體希望有這些意識吧,常規套路,最後只需要維護一個斜率:
k = ( f[j2] + sum[j2] - f[j1] - sum[j1] ) / (cnt[j2] - cnt[j1]) 單調遞增即可,具體方法詳見本人的第一篇部落格。
round2:確實從時間入手是一種思路,但是對於較小的 n 和 m 很多選手應該也會有想法,不難發現對於第 i 個人對應的等待時間 ti
不難發現對於 i 之後的一個位置 k 其中這段區間 [i+1 , k] 的人上車時間可以進行計算,tmp 表示這段人的上車時間 = t[i] + j + m - t[i+k],所以我們出現了最原始的轉移:
f[k][tmp] = f[i][j] + Σi+1<=x<=k(tmp + t[k] - t[x])
仍然需要把上方的轉移優化成 O(1),使用一個裸的字首和就可以優化掉了:
f[k][tmp] = f[i][j] + ( tmp + t[k] ) × ( k − i ) − ( sumt[k] − sumt[i] )
最後這個方程仍然可以進行優化,通過把 "我為人人" -> "人人為我" 就可以再一次進行斜率優化時間複雜度就可以變為 O(n),本人比較懶開始拒絕思考了。
程式碼:
Round1: #include<bits/stdc++.h> #define MAXT 4000505 using namespace std; int n, m, cnt[MAXT], sum[MAXT], f[MAXT], que[MAXT], Maxt; int main(){ scanf("%d%d", &n, &m); for (int i=1; i<=n; i++){ int x; scanf("%d", &x); cnt[x]++, sum[x]+=x; Maxt=max(Maxt, x); } for (int i=1; i<Maxt+m; i++) cnt[i]+=cnt[i-1], sum[i]+=sum[i-1]; int head=1, tail=0; for (int i=1; i<Maxt+m; i++){ if (i>=m) { while (head<tail && (f[que[tail]]+sum[que[tail]]-f[que[tail-1]]-sum[que[tail-1]])*(cnt[i-m]-cnt[que[tail]])>=(f[i-m]+sum[i-m]-f[que[tail]]-sum[que[tail]])*(cnt[que[tail]]-cnt[que[tail-1]])) --tail; que[++tail]=i-m; } while (head<tail && i*(cnt[que[head+1]]-cnt[que[head]])>=(f[que[head+1]]+sum[que[head+1]]-f[que[head]]-sum[que[head]])) ++head; f[i]=cnt[i]*i-sum[i]; if (head<=tail) f[i]=min(f[i], f[que[head]]+(cnt[i]-cnt[que[head]])*i-(sum[i]-sum[que[head]])); } int ans=1000000000; for (int i=Maxt; i<Maxt+m; i++) ans=min(ans, f[i]); printf("%d\n", ans); return 0; }
Round2: #include<bits/stdc++.h> using namespace std; int t[501],s[501],f[501][101]; const int inf=2139062143; inline int read() { int neg=1,x=0; char c; while((c=getchar())<'0'||c>'9') if(c=='-') neg=-1; x=c-'0'; while((c=getchar())>='0'&&c<='9') x=x*10+(c-'0'); return x*neg; } int main() { int n=read(),m=read(); for(int i=1;i<=n;i++) t[i]=read(); sort(t+1,t+n+1); for(int i=1;i<=n;i++) s[i]=s[i-1]+t[i]; memset(f,0x7f,sizeof(f)); t[0]=-inf; f[0][0]=0; for(int i=0;i<=n;i++) { int MAX=min(m-1,t[i+1]-t[i]); for(int j=0;j<=MAX;j++) if(f[i][j]!=inf) for(int k=1;i+k<=n;k++) { int tmp=max(t[i]+j+m-t[i+k],0); f[i+k][tmp]=min(f[i+k][tmp],f[i][j]+(tmp+t[i+k])*k-(s[i+k]-s[i])); } } int ans=inf; for(int i=0;i<m;i++) ans=min(ans,f[n][i]); printf("%d\n",ans); return 0; }