BZOJ 4367 [IOI2014]holiday (決策單調DP+主席樹+分治) [WF2017]Money for Nothing
題目大意:略 題目傳送門
神題,不寫長題解簡直是浪費了這道題
貪心
考慮從0節點出發的情況,顯然一直往前走不回頭才是最優策略
如果起點是在中間某個節點$s$,容易想到,如果既要遊覽$s$左邊的某些景點,又要遊覽$s$右邊的某些景點,最優策略一定是先遊覽完一邊,然後再穿過$s$節點去遊覽另一邊
也就是說$s$節點一定只被穿過一次,且先被遊覽完的一邊還要額外消耗$x$點代價,$x$是距離$s$最遠的被遊覽的節點到s的距離
設計DP狀態
現在只考慮從S出發往右走的情況
定義狀態$dp[i][j]$表示第i天,現在在j點時最多遊覽的景點數
容易得到轉移方程$dp[i][j]=max(dp[i-|j-k|][k]+|j-k|+a_{j})$
暴力列舉 $O(n^{3})$,線段樹優化$DP\;\;O(n^{2}logn)$
兩種狀態的空間是$O(n^{2})$的,不論是空間還是時間都不可行
利用上述貪心結論,我們一定一直往前走不回頭,除非我們回頭到$s$然後走另一邊
所以j這一維不用記錄了,因為在路上走的距離總和是已知的
除了向右走的情況,還有向左走,向右走回到景點$s$,向左走回到景點$s$另外三種情況,設它們為$f[i][0],g[i][0],f[i][1],g[i][1]$,轉移都很類似不過多贅述
縮減狀態,$dp[i]$表示走了$i$天最多遊覽的景點數
列舉遊覽的最右側端點$j$,$dp[i]$就是在$S$到$j$之間選擇最大的$i-(j-S)$個景點
可以用可持久化權值線段樹實現,每次查詢在主席樹上二分,時間$O(logn)$
決策單調性
上述過程依然沒有解決時間$O(n^{2})$這一難題
假設我們現在要求解$f[i]$,即走了i天最多遊覽的景點數
暴力列舉所有位置,找到了決策位置$p$,
那麼走$j \leq i-1$天時,$f[j]\leq f[i]$,且$f[j]$選擇的點的集合一定是$S$的子集,$f[j]$的決策位置一定$\leq p$
走$j \geq i+1$天時,$f[j]\geq f[i]$,且$f[j]$選擇的點的集合一定包含$S$,$f[j]$的決策位置一定$\geq p$
發現決策竟然是單調的
分治
用類似於[WF2017]Money for Nothing的方法分治
但這道題對有多個決策位置的處理方式略有不同
在分治過程中,設現在天數的分治區間是$[l1,r1]$,選擇要求解$f[mid]$,可能的決策區間是$[l2,r2]$
暴力列舉$[l2,r2]$,找到了$f[mid]$的決策集合$T$,$T$中的每個元素都能作為$f[mid]$的決策,設其中最靠右的元素是b
$[l1,mid-1]$可能的決策區間是$[l2,b]$,因為並不知道哪個決策位置對應的點集合$S$的子集最優,所以$f[mid]$整個決策區間都可能作為$[l1,mid-1]$的決策
$[mid+1,r1]$可能的決策區間是$[b,r2]$,而不是集合裡最靠左的元素到$r2$,下面給出簡單證明
現在點權序列是2 8 9 1 3 11,走7步,最優方案有兩種,決策位置是5,對應的點集$S$是8 9 3,決策位置是6,對應的點集$S$是9 11
容易發現,更靠右的決策位置,除了對應點集S裡的點,剩餘的權值較大的節點更多
$f[mid]$決策位置是5時,對應的點集S是8 9 3,還能被取的點是2 1
$f[mid]$決策位置是6時,對應的點集S是9 11,還能被取的點是8 2 1 3
因為大家都是貪心取,決策位置左邊的最大的都取走了
最後把四種情況合併即可
另外這道題卡空間,需要對權值離散,不離散的話主席樹樹高會非常高,空間上容易被卡
別忘了離散只是為了優化線段樹的結構,統計的時候把實際值還原回來
1 #include <cstdio> 2 #include <cstring> 3 #include <algorithm> 4 #define N1 100010 5 #define M1 250010 6 #define ll long long 7 #define dd double 8 #define inf 23333333333333333ll 9 using namespace std; 10 11 int gint() 12 { 13 int ret=0,fh=1;char c=getchar(); 14 while(c<'0'||c>'9'){if(c=='-')fh=-1;c=getchar();} 15 while(c>='0'&&c<='9'){ret=ret*10+c-'0';c=getchar();} 16 return ret*fh; 17 } 18 int b[N1]; 19 struct Persist_SEG{ 20 int sz[N1*22],ls[N1*22],rs[N1*22],root[N1],tot; ll sum[N1*22]; 21 inline void pushup(int rt) 22 { 23 sz[rt]=sz[ls[rt]]+sz[rs[rt]]; 24 sum[rt]=sum[ls[rt]]+sum[rs[rt]]; 25 } 26 void update(int x,int l,int r,int rt1,int &rt2,int w) 27 { 28 if(!rt2||rt2==rt1){ rt2=++tot; sz[rt2]=sz[rt1]; ls[rt2]=ls[rt1]; rs[rt2]=rs[rt1]; sum[rt2]=sum[rt1]; } 29 if(l==r){ sum[rt2]+=w; sz[rt2]++; return; } 30 int mid=(l+r)>>1; ll ans=0; 31 if(x<=mid) update(x,l,mid,ls[rt1],ls[rt2],w); 32 else update(x,mid+1,r,rs[rt1],rs[rt2],w); 33 pushup(rt2); 34 } 35 ll query(int K,int l,int r,int rt1,int rt2) 36 { 37 if(!rt2||!K) return 0; 38 if(l==r) return min(sum[rt2]-sum[rt1],1ll*K*b[l]); 39 int mid=(l+r)>>1; ll ans=0; 40 if(sz[rs[rt2]]-sz[rs[rt1]]<K) ans=sum[rs[rt2]]-sum[rs[rt1]]+query(K-(sz[rs[rt2]]-sz[rs[rt1]]),l,mid,ls[rt1],ls[rt2]); 41 else ans=query(K,mid+1,r,rs[rt1],rs[rt2]); 42 return ans; 43 } 44 }s; 45 46 int n,S,D,ma,de; 47 int a[N1]; 48 ll f[M1][2],g[M1][2]; 49 void solve_f0(int l1,int r1,int l2,int r2) 50 { 51 if(l1>r1||l2>r2) return; 52 int mid=(l1+r1)>>1,i,p=-1; ll tmp,ans=-inf; 53 for(i=l2;i<=r2&&i-S<=mid;i++) 54 { 55 tmp=s.query(mid-(i-S),1,ma,s.root[S-1],s.root[i]); 56 if(tmp>ans) ans=tmp,p=i; 57 else if(tmp==ans) p=i; 58 } 59 f[mid][0]=ans; 60 if(ans==-inf) 61 { 62 for(i=mid+1;i<=r1;i++) if(i>=(l2-S)){ solve_f0(i,r1,l2,r2); break; } 63 return; 64 } 65 solve_f0(l1,mid-1,l2,p); solve_f0(mid+1,r1,p,r2); 66 } 67 void solve_f1(int l1,int r1,int l2,int r2) 68 { 69 if(l1>r1||l2>r2) return; 70 int mid=(l1+r1)>>1,i,p=-1; ll tmp,ans=-inf; 71 for(i=l2;i<=r2&&2*(i-S)<=mid;i++) 72 { 73 tmp=s.query(mid-2*(i-S),1,ma,s.root[S-1],s.root[i]); 74 if(tmp>ans) ans=tmp,p=i; 75 else if(tmp==ans) p=i; 76 } 77 f[mid][1]=ans; 78 if(ans==-inf) 79 { 80 for(i=mid+1;i<=r1;i++) if(i>=2*(l2-S)){ solve_f1(i,r1,l2,r2); break; } 81 return; 82 } 83 solve_f1(l1,mid-1,l2,p); solve_f1(mid+1,r1,p,r2); 84 } 85 void solve_g0(int l1,int r1,int l2,int r2) 86 { 87 if(l1>r1||l2>r2) return; 88 int mid=(l1+r1)>>1,i,p=-1; ll tmp,ans=-inf; 89 for(i=r2;i>=l2&&S-i<=mid;i--) 90 { 91 tmp=s.query(mid-(S-i),1,ma,s.root[i-1],s.root[S-1]); 92 if(tmp>ans) ans=tmp,p=i; 93 else if(tmp==ans) p=i; 94 } 95 g[mid][0]=ans; 96 if(ans==-inf) 97 { 98 for(i=mid+1;i<=r1;i++) if(i>=(S-r2)){ solve_g0(i,r1,l2,r2); break; } 99 return; 100 } 101 solve_g0(l1,mid-1,p,r2); solve_g0(mid+1,r1,l2,p); 102 } 103 void solve_g1(int l1,int r1,int l2,int r2) 104 { 105 if(l1>r1||l2>r2) return; 106 int mid=(l1+r1)>>1,i,p=-1; ll tmp,ans=-inf; 107 for(i=r2;i>=l2&&2*(S-i)<=mid;i--) 108 { 109 tmp=s.query(mid-2*(S-i),1,ma,s.root[i-1],s.root[S-1]); 110 if(tmp>ans) ans=tmp,p=i; 111 else if(tmp==ans) p=i; 112 } 113 g[mid][1]=ans; 114 if(ans==-inf) 115 { 116 for(i=mid+1;i<=r1;i++) if(i>=2*(S-r2)){ solve_g1(i,r1,l2,r2); break; } 117 return; 118 } 119 solve_g1(l1,mid-1,p,r2); solve_g1(mid+1,r1,l2,p); 120 } 121 122 int main() 123 { 124 scanf("%d%d%d",&n,&S,&D); S++; 125 int i; ll ans=0; 126 for(i=1;i<=n;i++) a[i]=gint(),b[i]=a[i]; 127 sort(b+1,b+n+1); ma=unique(b+1,b+n+1)-(b+1); 128 for(i=1;i<=n;i++) 129 { 130 a[i]=lower_bound(b+1,b+ma+1,a[i])-b; 131 s.update(a[i],1,ma,s.root[i-1],s.root[i],b[a[i]]); 132 } 133 solve_f0(1,D,S,n); solve_f1(1,D,S,n); 134 solve_g0(1,D,1,S-1); solve_g1(1,D,1,S-1); 135 for(i=0;i<=D;i++){ans=max(ans,max( max(f[i][0],g[i][0]) , max(f[i][1]+g[D-i][0],f[i][0]+g[D-i][1]) )); } 136 printf("%lld\n",ans); 137 return 0; 138 }